graph-basics

# NetworkX 图基础 ## 图类型 NetworkX 支持四种主要的图类： ### Graph（无向图） python import networkx as nx G = nx.Graph() - 节点间具有单条边的无向图 - 不允许平行边 - 边是双向的 ### DiGraph（有向图） python G = nx.DiGraph() - 具有单向连接的有向图 - 边的方向很重要：(u, v) ≠ (v, u) - 用于建模有向关系 ### MultiGraph（无向多重图） python G = nx.MultiGraph() - 允许相同节点对之间存在多条边 - 适用于建模多种关系 ### MultiDiGraph（有向多重图） python G = nx.MultiDiGraph() - 节点间具有多条边的有向图 - 结合了 DiGraph 和 MultiGraph 的特性 ## 创建与添加节点 ### 添加单个节点 python G.add_node(1) G.add_node("protein_A") G.add_node((x, y)) # 节点可以是任何可哈希类型 ### 批量添加节点 python G.add_nodes_from([2, 3, 4]) G.add_nodes_from(range(100, 110)) ### 带属性的节点 python G.add_node(1, time='5pm', color='red') G.add_nodes_from([ (4, {"color": "red"}), (5, {"color": "blue", "weight": 1.5}) ]) ### 重要节点属性 - 节点可以是任何可哈希的 Python 对象：字符串、元组、数字、自定义对象 - 节点属性以键值对形式存储 - 使用有意义的节点标识符以保持清晰 ## 创建与添加边 ### 添加单条边 python G.add_edge(1, 2) G.add_edge('gene_A', 'gene_B') ### 批量添加边 python G.add_edges_from([(1, 2), (1, 3), (2, 4)]) G.add_edges_from(edge_list) ### 带属性的边 python G.add_edge(1, 2, weight=4.7, relation='interacts') G.add_edges_from([ (1, 2, {'weight': 4.7}), (2, 3, {'weight': 8.2, 'color': 'blue'}) ]) ### 从边列表添加（带属性） python # 从 pandas DataFrame import pandas as pd df = pd.DataFrame({'source': [1, 2], 'target': [2, 3], 'weight': [4.7, 8.2]}) G = nx.from_pandas_edgelist(df, 'source', 'target', edge_attr='weight') ## 检查图结构 ### 基本属性 python # 获取集合 G.nodes # 所有节点的 NodeView G.edges # 所有边的 EdgeView G.adj # 相邻关系的 AdjacencyView # 计数元素 G.number_of_nodes() # 节点总数 G.number_of_edges() # 边总数 len(G) # 节点数量（简写） # 度信息 G.deg