|
NetworkX是一個用Python語言開發(fā)的圖論與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模工具，內(nèi)置了常用的圖與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析算法，可以方便的進行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析、仿真建模等工作。我已經(jīng)用了它一段時間了，感覺還不錯（除了速度有點慢），下面介紹我的一些使用經(jīng)驗，與大家分享。 一、NetworkX及Python開發(fā)環(huán)境的安裝 首先到http://pypi./pypi/networkx/下載networkx-1.1-py2.6.egg，到http:///projects/pywin32/下載pywin32-214.win32-py2.6.exe。如果要用Networkx的制圖功能，還要去下載matplotlib和numpy，地址分別在http:///projects/matplotlib/和http:///projects/numpy/files/。注意都要用Python 2.6版本的。 上邊四個包中，pywin32、matplotlib和numpy是exe文件，按提示一路next，比較容易安裝。而NetworkX是個egg文件，安裝稍微麻煩，需要用easyinstall安裝。具體方法： 啟動DOS控制臺（在“運行”里輸入cmd），輸入C:\Python26\Lib\site-packages\easy_install.py C:\networkx-1.1-py2.6.egg，回車后會自動執(zhí)行安裝。注意我是把networkx-1.1-py2.6.egg放到了C盤根目錄，讀者在安裝時應(yīng)該具體根據(jù)情況修改路徑。 安裝完成后，啟動 “開始 - 程序 - ActiveState ActivePython 2.6 (32-bit) - PythonWin Editor”，在shell中輸入： import networkx as nx print nx 如果能輸出： <module 'networkx' from 'C:\Python26\lib\site-packages\networkx-1.1-py2.6.egg\networkx\__init__.pyc'> 說明Networkx已經(jīng)安裝好了，可以正常調(diào)用。 關(guān)于Python語言，如果沒有接觸過可以找一本Python的語法書來看看（推薦《Python 精要參考(第二版)》，網(wǎng)上有電子版）。這個語言很簡單易學(xué)，只要有點編程基礎(chǔ)，幾天就可以學(xué)會它，然后就可以自如的運用它調(diào)用NetworkX了。 二、建立圖或網(wǎng)絡(luò) 1、無向圖 在PythonWin 的Shell里輸入： import networkx as nx #導(dǎo)入NetworkX包，為了少打幾個字母，將其重命名為nx G = nx.Graph() #建立一個空的無向圖G G.add_node(1) #添加一個節(jié)點1 G.add_edge(2,3) #添加一條邊2-3（隱含著添加了兩個節(jié)點2、3） G.add_edge(3,2) #對于無向圖，邊3-2與邊2-3被認(rèn)為是一條邊 print G.nodes() #輸出全部的節(jié)點： [1, 2, 3] print G.edges() #輸出全部的邊：[(2, 3)] print G.number_of_edges() #輸出邊的數(shù)量：1 這樣就可以建立一個簡單的無向圖了。如果你的數(shù)據(jù)是存在文件里的，可以循環(huán)從文件中讀取節(jié)點和邊添加到G中。 2、有向圖 有向圖的建立方式和無向圖基本類似，只是在上述代碼的第二行，將G = nx.Graph() 改為 G = nx.DiGraph() 。需要注意的是，此時再添加邊3-2與邊2-3，則被認(rèn)為是兩條不同的邊（可以試著運行上述代碼，自己查看結(jié)果）。 同時，有向圖和無向圖是可以相互轉(zhuǎn)化的，分別用到Graph.to_undirected() 和 Graph.to_directed()兩個方法。 3、加權(quán)圖（網(wǎng)絡(luò)） 有向圖和無向圖都可以給邊賦予權(quán)重，用到的方法是add_weighted_edges_from，它接受1個或多個三元組[u,v,w]作為參數(shù)，其中u是起點，v是終點，w是權(quán)重。例如： G.add_weighted_edges_from([(0,1,3.0),(1,2,7.5)]) 添加0-1和1-2兩條邊，權(quán)重分別是3.0和7.5。 如果想讀取權(quán)重，可以使用get_edge_data方法，它接受兩個參數(shù)u和v，即邊的起訖點。例如： print G.get_edge_data(1,2) #輸出{'weight': 7.5}，這是一個字典結(jié)構(gòu)，可以查看python語法了解它的用法。 三、調(diào)用圖算法 NetworkX提供了常用的圖論經(jīng)典算法，例如DFS、BFS、最短路、最小生成樹、最大流等等，非常豐富，如果不做復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，只作圖論方面的工作，也可以應(yīng)用NetworkX作為基本的開發(fā)包。具體的算法調(diào)用方法我就不一一介紹了，可以瀏覽NX的在線手冊http://networkx./reference/algorithms.html，對每個算法都提供了詳細(xì)的幫助文檔和示例。下面只給出一個最短路算法的例子： path=nx.all_pairs_shortest_path(G) #調(diào)用多源最短路徑算法，計算圖G所有節(jié)點間的最短路徑 print path[0][2] #輸出節(jié)點0、2之間的最短路徑序列： [0, 1, 2] 四、小結(jié) 作為NetworkX學(xué)習(xí)筆記的第一部分，今天先簡單介紹下NetworkX的安裝與基本使用方法。后邊有時間會陸續(xù)介紹：用NetworkX進行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)統(tǒng)計指標(biāo)計算、典型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模（隨機圖、小世界、無標(biāo)度等）以及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可視化的方法等，請感興趣的朋友關(guān)注并提出批評與意見。 |
|
|
