SciPy 图结构学习笔记

在本文档中，我们将介绍如何使用 SciPy 库来创建、操作和分析图形结构。

创建图形

要创建一个空的无向图，您可以使用 networkx 库：

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import networkx as nx

G = nx.Graph()

如果要创建有向图，请改用 DiGraph() 函数。

要向图中添加节点和边，请使用以下命令：

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G.add_node(1)
G.add_edge(2, 3)

这将向图中添加一个带有 ID 1 的节点和连接节点 2 和 3 的一条边。

分析图形

要分析图形的属性，您可以使用以下命令：

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print(nx.info(G))

这将输出有关图形的基本信息，例如节点数和边数。

要查找节点或边的特定属性，请使用以下命令：

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G.nodes[1]['color'] = 'blue'
G.edges[2, 3]['weight'] = 0.5

这将将颜色属性设置为“蓝色”并将权重属性设置为“0.5”。

要遍历图形中的节点或边，请使用以下命令：

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for node in G.nodes:
    print(node)

for edge in G.edges:
    print(edge)

这将打印出图形中所有节点和边的 ID。

实例

作为一个具体的示例，我们将创建一个小型社交网络图，并计算它的直径和平均路径长度。

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G = nx.Graph()

G.add_node('Alice')
G.add_node('Bob')
G.add_node('Charlie')
G.add_node('Dave')

G.add_edge('Alice', 'Bob')
G.add_edge('Bob', 'Charlie')
G.add_edge('Charlie', 'Dave')

diameter = nx.diameter(G)
avg_path_length = nx.average_shortest_path_length(G)

print('Diameter:', diameter)
print('Average path length:', avg_path_length)

这将输出以下信息：

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Diameter: 2
Average path length: 1.3333333333333333

这表明社交网络的最长路径为 2，平均路径长度为 1.33。