如何将 igraph 拆分为连接的子图？

Posted 2023-03-17

【中文标题】如何将 igraph 拆分为连接的子图？

【英文标题】：How to split an igraph into connected subgraphs?

【发布时间】：2015-06-26 03:49:50

【问题描述】：

我有一个带有几个断开连接的组件的 igraph。例如：

library(igraph)
g <- simplify(
  graph.compose(
    graph.ring(10), 
    graph.star(5, mode = "undirected")
  )
) + edge("7", "8")

在这个例子中，节点 9 是它自己的图，节点 7 和 8 也是，其余的组成第三个图。

我想分别处理这些，所以我想将单个 igraph 转换为 3 个 igraph 的列表（按连通性拆分）。

我破解了一些代码来实现这一点，但它效率低下而且相当糟糕。

split_graph_into_connected_subgraphs <- function(g)

  adjacency_list <- get.adjlist(g)

  connected_nodes <- lapply(
    adjacency_list,
    function(adjacent_nodes)
    
      new_nodes <- out <- adjacent_nodes
      # Keep finding nodes that are adjacent to ones we already know about,
      # until we find no more
      repeat
      
        doubly_adjacent_nodes <- Reduce(union, adjacency_list[new_nodes])
        new_nodes <- setdiff(doubly_adjacent_nodes, out)
        if(length(new_nodes) == 0)
        
          break
        
        out <- union(out, new_nodes)      
      
      sort(out)
    
  )

  # Single value nodes should contain themselves, not be empty
  connected_nodes <- ifelse(
    vapply(adjacency_list, length, integer(1)) == 0,
    seq_along(connected_nodes),
    connected_nodes
  )

  # We don't care about repeats, just the unique graphs
  connected_nodes <- unique(connected_nodes)

  # Get the subgraph from each 
  lapply(
    connected_nodes,
    function(nodes) induced.subgraph(g, nodes)
  )


list_of_subgraphs <- split_graph_into_connected_subgraphs(g)
lapply(list_of_subgraphs, plot)

有没有更简洁的分割图的方法？

【参考方案1】：

您可以使用以下方法计算图形的连通分量：

clusters(g)
# $membership
# [1] 1 1 1 1 1 1 2 2 3 1
# 
# $csize
# [1] 7 2 1
# 
# $no
# [1] 3

或者您可以使用以下方法为图表的每个组件创建一个单独的图表：

dg <- decompose.graph(g) # returns a list of three graphs
plot(dg[[1]]) # plot e.g. the 1st one

【讨论】：

这是否保证第一个组件总是最大的？

@user538603 没有。但是，您可以通过vcount 订购结果并获得所需的结果。