【数据挖掘】关系网络可视化

news2024/9/23 3:32:41

1. Pyvis 介绍

2. 关系网络可视化

1. Pyvis 介绍

Pyvis 是一个 Python 库，用于创建和可视化网络图。它基于 Vis.js 库，可以生成交互式的 HTML 文件，让用户在网页上直观地查看和操作网络图。以下是 Pyvis 的主要功能和特点：

1. 创建和可视化网络图：
Pyvis 允许用户创建节点和边，并将其可视化。网络图可以是有向图或无向图。

2. 集成 NetworkX：
Pyvis 与 NetworkX 集成，可以直接从 NetworkX 图对象生成 Pyvis 图对象，方便用户将已有的 NetworkX 图转换为交互式的可视化图。

3. 交互式功能：
生成的图形是交互式的，用户可以拖动节点、缩放图形、查看节点和边的详细信息（如权重、标签等）。

4. 定制化选项：
Pyvis 提供多种配置选项，允许用户定制图形的外观和行为。例如，可以设置节点和边的颜色、形状、大小、标签、物理引擎等。

5. HTML 输出：
生成的网络图可以保存为 HTML 文件，便于分享和展示。用户只需在浏览器中打开 HTML 文件即可查看图形。

6. 快速原型和调试：
Pyvis 提供的简单 API 和直观的配置选项，使其适合快速原型设计和调试网络图。

Pyvis 是一个非常适合用来展示和分析复杂网络结构的工具，特别是在需要交互式可视化的场景下，如社交网络分析、网络拓扑研究等。

2. 关系网络可视化

import random
import string
import networkx as nx
from pyvis.network import Network

# 创建有向图
G = nx.DiGraph()

# 添加节点和边
node_list = ["".join(random.choices(string.ascii_letters, k=5)) for _ in range(20)]
for _ in range(100):
    start = random.choices(node_list)[0]
    end = random.choices(node_list)[0]
    w = random.choices(range(5), weights=[100, 1, 1, 1, 1])[0]
    G.add_edge(start, end, weight=w)

# 创建 Pyvis 网络
net = Network(height='750px', 
              width='100%', 
              bgcolor="#222222", 
              font_color="white", 
              select_menu=True, 
              filter_menu=True,
              notebook=True)

# 将 NetworkX 图形添加到 Pyvis 网络
net.from_nx(G)

# 配置边的外观
for edge in net.edges:
    edge['title'] = f"Weight: {edge['width']}"
    edge['value'] = edge['width']

# net.toggle_physics(True)
# 显示图形
net.show("graph.html")

这段代码首先创建了一个有向图，并随机生成了20个节点，每个节点由5个随机字母组成。接着，随机在这些节点之间添加了100条边，每条边都有一个权重，其中权重为0的概率最大，其他权重（1到4）的概率较小。然后，代码使用Pyvis库来可视化这个图，将NetworkX创建的有向图转换为Pyvis的网络对象。为每条边设置了标题和值，标题显示边的权重，值用于控制边的可视化效果。最后，代码生成一个名为"graph.html"的HTML文件，用于展示图形。