Python 从距离矩阵绘制图形或网络？

我正在尝试绘制/绘制（matplotlib或其他python库）一个大距离矩阵的2D网络，其中距离是绘制网络的边，直线和柱是其节点

DistMatrix =
[       'a',   'b',     'c',    'd'],
['a',   0,      0.3,    0.4,    0.7],
['b',   0.3,    0,      0.9,    0.2],
['c',   0.4,    0.9,    0,      0.1],
['d',   0.7,    0.2,    0.1,    0] ]

我正在搜索从这样的距离矩阵（更大：数千列和数千行）绘制/绘制2d网络：节点“a”与节点“b”的连接深度为0.3，节点“c”和“d”的连接深度为0.1。 我可以使用哪些工具/库（距离矩阵可以转换为numpy矩阵）来获得此类网络的草图/图形投影？（pandas、matplotlib、igraph等）和一些快速实现这一点的线索（我不会定义我自己的Tkinter函数来实现这一点；-）？

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感谢您的回答。

您可以使用networkx软件包，它可以完美地解决此类问题。 调整矩阵以删除简单的numpy数组，如下所示：

DistMatrix =array([[0,      0.3,    0.4,    0.7],
[0.3,    0,      0.9,    0.2],
[0.4,    0.9,    0,      0.1],
[0.7,    0.2,    0.1,    0] ])

import networkx as nx
import numpy as np
import string

dt = [('len', float)]
A = np.array([(0, 0.3, 0.4, 0.7),
               (0.3, 0, 0.9, 0.2),
               (0.4, 0.9, 0, 0.1),
               (0.7, 0.2, 0.1, 0)
               ])*10
A = A.view(dt)

G = nx.from_numpy_matrix(A)
G = nx.relabel_nodes(G, dict(zip(range(len(G.nodes())),string.ascii_uppercase)))    

G = nx.drawing.nx_agraph.to_agraph(G)

G.node_attr.update(color="red", style="filled")
G.edge_attr.update(color="blue", width="2.0")

G.draw('/tmp/out.png', format='png', prog='neato')

然后导入networkx并使用它

import networkx as nx
G = G=nx.from_numpy_matrix(DistMatrix)
nx.draw(G)

如果要绘制图形的加权版本，必须指定每条边的颜色（至少，我找不到更自动化的方法）：

程序

neato

尝试尊重边长度。要使用以下方法来控制

neato

：

DistMatrix =array([[0,      0.3,    0.4,    0.7],
[0.3,    0,      0.9,    0.2],
[0.4,    0.9,    0,      0.1],
[0.7,    0.2,    0.1,    0] ])

import networkx as nx
import numpy as np
import string

dt = [('len', float)]
A = np.array([(0, 0.3, 0.4, 0.7),
               (0.3, 0, 0.9, 0.2),
               (0.4, 0.9, 0, 0.1),
               (0.7, 0.2, 0.1, 0)
               ])*10
A = A.view(dt)

G = nx.from_numpy_matrix(A)
G = nx.relabel_nodes(G, dict(zip(range(len(G.nodes())),string.ascii_uppercase)))    

G = nx.drawing.nx_agraph.to_agraph(G)

G.node_attr.update(color="red", style="filled")
G.edge_attr.update(color="blue", width="2.0")

G.draw('/tmp/out.png', format='png', prog='neato')

屈服

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如果要生成点文件，可以使用

G.draw('/tmp/out.dot', format='dot', prog='neato')

产生

strict graph {
    graph [bb="0,0,226.19,339.42"];
    node [color=red,
        label="\N",
        style=filled
    ];
    edge [color=blue,
        width=2.0
    ];
    B    [height=0.5,
        pos="27,157.41",
        width=0.75];
    D    [height=0.5,
        pos="69,303.6",
        width=0.75];
    B -- D   [len=2.0,
        pos="32.15,175.34 40.211,203.4 55.721,257.38 63.808,285.53"];
    A    [height=0.5,
        pos="199.19,18",
        width=0.75];
    B -- A   [len=3.0,
        pos="44.458,143.28 77.546,116.49 149.02,58.622 181.94,31.965"];
    C    [height=0.5,
        pos="140.12,321.42",
        width=0.75];
    B -- C   [len=9.0,
        pos="38.469,174.04 60.15,205.48 106.92,273.28 128.62,304.75"];
    D -- A   [len=7.0,
        pos="76.948,286.17 100.19,235.18 167.86,86.729 191.18,35.571"];
    D -- C   [len=1.0,
        pos="94.274,309.94 100.82,311.58 107.88,313.34 114.45,314.99"];
    A -- C   [len=4.0,
        pos="195.67,36.072 185.17,90.039 154.1,249.6 143.62,303.45"];
}

然后可以使用

graphviz

neato

程序生成

png

文件：

neato -Tpng -o /tmp/out.png /tmp/out.dot 

---

理论上，这对于某些距离矩阵是不可能的。例如，想象一个4 x 4的距离矩阵，所有条目为1。这定义了一个三维单纯形。无法将此图等距嵌入到二维中。在这种情况下，程序应该怎么做？对，所以没有“边长度”而是“连接两个节点的边深度”。我已经尝试了您建议的代码，适合我的需要（删除A.view）它甚至对7个节点都不起作用。G是正确的。可能出了什么问题？我使用的是graphviz 2.36。在这种情况下，我的错误

'module'对象没有属性“to\u agraph”

。为了修复这个问题，我使用了

nx.drawing.nx\u agraph.to\u agraph

如何在没有python的情况下在纯graphviz中绘制相同的图形？@Snochacz:我更新了回答包括networkx生成的点文件。我无法安装pygraphviz。是否可以使用neato并使用graphviz包编写相同的算法（使用pydot）？什么是

cm.winter

？