使用 python 和 networkx 进行大图可视化

Posted 2023-02-16

【中文标题】使用 python 和 networkx 进行大图可视化

【英文标题】：large graph visualization with python and networkx

【发布时间】：2013-06-27 04:32:18

【问题描述】：

我在 python 和 networkx 中的大型图形可视化方面遇到了问题。该图希望可视化是有向的，并且边缘和顶点集大小为 215,000 从文档（链接在首页）很明显 networkx 支持使用matplotlib 和 GraphViz 进行绘图。在matplotlib和networkx中绘制如下：

import 
networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt
#Let g be a graph that I created
nx.draw(g)

nx.draw(g) 之后出现内存错误，之后您通常会执行plt.show() 或 plt.[some_function] 以将文件保存为高效格式等。

接下来我尝试了 GraphViz。从wikipedia page dot 格式用于有向图，我创建了一个点文件：

nx.write_dot(g, "g.dot")

这很好，我在当前目录中有一个 12 兆字节的点文件。接下来我运行了dot 程序（graphviz 的一部分，用于创建后记文件）：

dot -Tps g.dot -o g.ps

这会降低我的计算机速度，运行几分钟，然后在终端中显示 Killed。所以它永远无法执行......在阅读 graphviz 的文档时，似乎只支持无向图用于大型图形可视化。

问题： 通过这两次不成功的尝试，谁能告诉我如何使用 python 和 networkx 来可视化我的大图，其中包含大约 215,000 个顶点和 215,000 个边？我怀疑与 Graphviz 一样，我将不得不输出为中间格式（尽管这不应该那么难，它不会像内置函数那样简单），然后使用另一个工具来读取中间格式，然后输出可视化.

所以，我正在寻找以下内容：

从 networkx 输出图形到中间格式 使用新的包/软件/工具（最好是 python-interactive）读取中间格式并可视化大图

如果您需要更多信息，请告诉我！

【问题讨论】：

想象一下，您成功地创建了这张大图的 PostScript 图像。你会用它做什么？假设您花了 10 秒时间查看每个节点。检查整个图表需要将近 25 天的时间。在我看来，您需要某种方法来“放大”感兴趣的子图，而不是显示整个事物（作为一个 PostScript 图像）。

我想知道我的图表是什么样子的。在我有了一个想法之后，我将专注于子图、集团、社区......

【参考方案1】：

 from matplotlib import pylab
 import networkx as nx

 def save_graph(graph,file_name):
    #initialze Figure
    plt.figure(num=None, figsize=(20, 20), dpi=80)
    plt.axis('off')
    fig = plt.figure(1)
    pos = nx.spring_layout(graph)
    nx.draw_networkx_nodes(graph,pos)
    nx.draw_networkx_edges(graph,pos)
    nx.draw_networkx_labels(graph,pos)

    cut = 1.00
    xmax = cut * max(xx for xx, yy in pos.values())
    ymax = cut * max(yy for xx, yy in pos.values())
    plt.xlim(0, xmax)
    plt.ylim(0, ymax)

    plt.savefig(file_name,bbox_inches="tight")
    pylab.close()
    del fig

#Assuming that the graph g has nodes and edges entered
save_graph(g,"my_graph.pdf")

#it can also be saved in .svg, .png. or .ps formats

这回答了您的第一个问题。 Networkx 没有放大节点的功能。使用 Gephi 来实现这个功能。 Gephi 接受 CSV 格式的边缘列表并生成可视化，其中可以交互地进行缩放。

【讨论】：

我刚刚使用 networkx 函数将图形保存为边缘列表格式，并且能够将其读入 Gephi！