tracé de graphes avec Networkx
Les scripts suivants permettent de choisir entre plusieurs types de configuration pour tracer un graphe avec Networkx, module Python.
On pourra choisir de personaliser :
- la couleur d’un noeud
- l’etiquette des noeuds
- l’étiquette des arêtes
- le type de trait (plein ou en pointillés) des arêtes
Déclaration du graphe
import matplotlib.pyplot as plt
import networkx as nx
from numpy import array
G = nx.Graph()
# definition des noeuds
G.add_node(0,label='A',col='pink')
G.add_node(1,label='B',col='red')
G.add_node(2,label='C',col='white')
G.add_node(3,label='D',col='white')
G.add_node(4,label='E',col='white')
G.add_node(5,label='F',col='blue')
# definition des aretes
G.add_edge(0,1,weight=6,styl='dashed')
G.add_edge(0,2,weight=5,styl='solid')
G.add_edge(0,4,weight=1,styl='solid')
G.add_edge(4,1,weight=5,styl='solid')
G.add_edge(4,2,weight=1,styl='solid')
G.add_edge(4,3,weight=3,styl='solid')
G.add_edge(2,3,weight=8,styl='solid')
G.add_edge(4,5,weight=6,styl='dashed')
G.add_edge(3,5,weight=9,styl='solid')
Exploration de la structure de données
couleur des noeuds
liste = list(G.nodes(data='col'))
colorNodes = {}
for noeud in liste:
colorNodes[noeud[0]]=noeud[1]
colorNodes
{0: 'pink', 1: 'red', 2: 'white', 3: 'white', 4: 'white', 5: 'blue'}
Pour les couleurs des noeuds, le format doit être en liste (de la taille du nombre de noeuds)
colorList=[colorNodes[node] for node in colorNodes]
colorList
['pink', 'red', 'white', 'white', 'white', 'blue']
etiquettes de noeuds
Pour les étiquettes de noeuds, le format doit être un dictionnaire.
liste = list(G.nodes(data='label'))
labels_nodes = {}
for noeud in liste:
labels_nodes[noeud[0]]=noeud[1]
labels_nodes
{0: 'A', 1: 'B', 2: 'C', 3: 'D', 4: 'E', 5: 'F'}
ou bien :
labels={node:label for node,label in G.nodes(data='label')}
labels
{0: 'A', 1: 'B', 2: 'C', 3: 'D', 4: 'E', 5: 'F'}
labels des arêtes
format : dictionnaire.
Utile pour les applications de type algorithme de Dijkstra.
Dans les autres cas, on pourra remplir la liste avec des guillemets : labels_edges = {edge:'' for edge in G.edges}
labels_edges = {}
labels_edges = {edge:G.edges[edge]['weight'] for edge in G.edges}
#labels_edges = {edge:'' for edge in G.edges}
labels_edges
{(0, 1): 6,
(0, 2): 5,
(0, 4): 1,
(1, 4): 5,
(2, 4): 1,
(2, 3): 8,
(3, 4): 3,
(3, 5): 9,
(4, 5): 6}
style du trait de l’arête
format : liste
liste = list(G.edges(data='styl'))
edges_style = {}
edges_style = {edge:G.edges[edge]['styl'] for edge in G.edges}
edges_style
{(0, 1): 'dashed',
(0, 2): 'solid',
(0, 4): 'solid',
(1, 4): 'solid',
(2, 4): 'solid',
(2, 3): 'solid',
(3, 4): 'solid',
(3, 5): 'solid',
(4, 5): 'dashed'}
edg_style = [edges_style[node] for node in edges_style]
edg_style
['dashed',
'solid',
'solid',
'solid',
'solid',
'solid',
'solid',
'solid',
'dashed']
Tracé du graphe
# positions for all nodes
pos = nx.spring_layout(G)
# nodes
nx.draw_networkx_nodes(G, pos, node_size=700,node_color=colorList,alpha=0.9)
# labels
nx.draw_networkx_labels(G, pos, labels=labels_nodes, \
with_labels=True,font_size=20, \
font_color='black', \
font_family='sans-serif')
# edges
nx.draw_networkx_edges(G, pos,width=1)
nx.draw_networkx_edge_labels(G, pos,width=1, edge_labels=labels_edges, style='dashed', font_color='red')
plt.axis('off')
plt.savefig('datas/fig1.png')
plt.show()
Utilisation d’une fonction multitracés
fonction multigraphes
def multigraphe(G,pos,name,edg=True,dashed=False):
"""
tracé d'un graphe G à partir des options obligatoires :
label et col pour G.nodes :
G.add_node(0,label='A',col='pink')
weight et styl pour G.edges :
G.add_edge(0,1,weight=6,styl='dashed')
Params :
--------
G : graphe
pos : un dictionnaire qui contient les positions des différents noeuds
obtenu à partir de : pos = nx.spring_layout(G)
name : chaine de caractères finissant par l'extension .png par ex monfichier.png
edg : option pour affichage des etiquettes sur les aretes
par defaut edg vaut 'True' et l'etiquette EST affichée ('False' sinon)
dashed : option pour tracer un graphe en solid + en pointillé avec l'option styl de G.edges
"""
# liste de couleurs pour les noeuds
liste = list(G.nodes(data='col'))
colorNodes = {}
for noeud in liste:
colorNodes[noeud[0]]=noeud[1]
colorList=[colorNodes[node] for node in colorNodes]
# Dict d'etiquette des noeuds
liste = list(G.nodes(data='label'))
labels_nodes = {}
for noeud in liste:
labels_nodes[noeud[0]]=noeud[1]
# Dict d'etiquette des aretes
labels_edges = {}
if edg :
labels_edges = {edge:G.edges[edge]['weight'] for edge in G.edges}
else :
labels_edges = {edge:'' for edge in G.edges}
# Division en 2 des aretes : solid et dashed
elarge = [(u, v) for (u, v, w) in G.edges(data=True) if w['styl'] == 'solid']
esmall = [(u, v) for (u, v, w) in G.edges(data=True) if w['styl'] == 'dashed']
# positions for all nodes :
# à mettre en parametre pour que chaque graphe ait la même disposition
# pos = nx.spring_layout(G)
# nodes
nx.draw_networkx_nodes(G, pos, node_size=700,node_color=colorList,alpha=0.9)
# labels
nx.draw_networkx_labels(G, pos, labels=labels_nodes, \
with_labels=True,font_size=20, \
font_color='black', \
font_family='sans-serif')
# edges
if dashed:
nx.draw_networkx_edges(G, pos, edgelist=elarge,width=3)
nx.draw_networkx_edges(G, pos, edgelist=esmall,width=3, alpha=0.5, edge_color='b', style='dashed')
else :
nx.draw_networkx_edges(G, pos,width=1)
nx.draw_networkx_edge_labels(G, pos,width=1, edge_labels=labels_edges, font_color='red')
plt.axis('off')
fichier='datas/'+ name
plt.savefig(fichier)
plt.show()
Exemples
pos = nx.spring_layout(G)
pos
{0: array([ 0.27974646, -0.89916229]),
1: array([ 0.92773482, -0.4219083 ]),
2: array([-0.56455338, -0.41641877]),
3: array([-0.64887674, 0.39760485]),
4: array([0.2899486 , 0.33988451]),
5: array([-0.28399977, 1. ])}
multigraphe(G,pos,'fig1.png')
multigraphe(G,pos,'fig2.png',False)
multigraphe(G,pos,'fig3.png',False,True)
G.add_node(1,label='B',col='blue')
multigraphe(G,pos,'fig3.png',False,True)
