Графы всегда легче видеть, как они выглядят, чем просто ими оперировать. В этой статье поговорим о визуализации графов GraphFrames с помощью Graphviz. Читайте в этой статье: синтаксис Graphviz, а также отображение графов в Jupyter Notebook.
Немного о пакете Graphviz
Graphviz — это пакет для визуализации графов и сетей. Он включает коллекцию программ-фильтров:
- dot для рисования направленных графов,
- neato для рисования ненаправленных графов,
- circo для рисования круговых диаграмм и др [1]
Эти программы располагают элементы по-разному, мы далее это ещё увидим. Синтаксис Graphviz достаточно простой. Создавать направленные графы будем с помощью объекта digraph . Например, граф с врешинами a и b и связью, идущей из первой до второй, в Graphviz выражается так:
digraph < a ->b >
Теперь если сохранить это в файле c расширением gv , например, g.gv , то его можно компилировать одной из программ-фильтров:
Программа рисования графов C++ Qt
$ dot g.gv -Tpng -o g.png
Здесь мы экспортируем в png , другие форматы также поддерживаются (дайте команду man dot и вы увидите доступные форматы в разделе Output formats).
Форма вершин изменяется через атрибут node , а форма связей (стрелок) — через edge . Например, определение:
digraph < node [shape=box, fontsize=10]; edge[arrowsize=.4]; a ->b >
— сделает вершины прямоугольными с шрифтом размера 10, а у стрелок будет размер 0.4.
Отдельные связи также можно изменять под себя. Делается это сразу после описания связи в квадратных скобках. Ниже связь a->b будет иметь подпись с размером 12.
digraph < a ->b [label=»This is label», fontsize=12]; b -> c; >
Комментарии такие же, как и в С++: многострочный /* com */ или однострочный // com .
Рисование графов GraphFrames
Самое простое, что мы можем сделать, так это записать в файл связи графа. Воспользуемся графом GraphFrames, который мы использовали в одной из прошлой статьи:
from graphframes import GraphFrame v = spark.createDataFrame([ (1, ‘Anton’, 23), (2, ‘Anna’, 27), (3, ‘Andry’, 24), (4, ‘Alex’, 32), (5, ‘Boris’, 55), (6, ‘Vera’, 64), ], [‘id’, ‘name’, ‘age’]) e = spark.createDataFrame([ (1, 2, ‘friend’), (2, 1, ‘friend’), (1, 3, ‘friend’), (3, 1, ‘friend’), (2, 3, ‘friend’), (3, 2, ‘friend’), (4, 2, ‘follows’), (5, 6, ‘follows’), ], [‘src’, ‘dst’, ‘type’]) g = GraphFrame(v, e)
С помощью поиска по шаблону мы можем воссоздать все связи между вершинами, а затем проитерировать по каждому полю (можно было бы просто пройтись по ребрам, поиск по шаблону испольуем для напоминания его синтаксиса):
ab = g.find(«(a)-[]->(c)») rows = ab.collect() for row in rows: print(f» -> «)
Boris -> Vera Andry -> Anton Anna -> Anton Anton -> Andry Anna -> Andry Anton -> Anna Andry -> Anna Alex -> Anna
Именно так мы и поступим. Для наглядности снабдим табами t каждую связь и добавим перход на новую строку n в конце, а затем запишем в файл graph.gv . Код на Python для записи графа GraphFrames в файл выглядит следующим образом:
Как начать рисовать на графическом планшете? Какую программу для рисования выбрать?
with open(«graph.gv»,»w») as f: res = » for row in rows: res += f»t -> ;n» f.write(«digraph G «)
Результат записи в файл (знак ! показывает, что запускается интерпретатор Bash изнутри Jupyter Notebook):
!cat graph.gv digraph G < Boris ->Vera; Andry -> Anton; Anna -> Anton; Anton -> Andry; Anna -> Andry; Anton -> Anna; Andry -> Anna; Alex -> Anna; >
Этот файл теперь можно откомпилировать с помощью программ-фильтров Graphviz:
!dot graph.gv -Tpng -o dot_graph.png
Как отобразить граф в виде изображения в Jupyter Notebook
В Jupyter Notebook вывести изображения можно разными способами. Мы поговорим о самых простых: через язык разметки Markdown и через модуль IPython.display .
Чтобы сделать ячейку Markdown-ячейкой, либо нажмите ESC (ячейка должна быть подсвечена синим цветом), а затем нажмите M; либо в контекстном меню Cell -> Cell Type -> Markdown. Затем добавьте изображение в соответсвии с синтаксисом Markdown:
 В моем случае: 
— и запустите ячейку.
Проблем этого метода в том, что после перекомпиляции с тем же названием, отображаться будет старая картинка. Поэтому компилировать нужно с измененным названием, например, dot_graph2.png . Зато этот метод поддерживает формат SVG, в отличие от следующего.
Модуль IPython.display содержит класс Image , с помощью которого выводится изображение:
from IPython.display import Image Image(filename=»dot_graph.png»)
Используем другие фильтры Graphviz
Если результат визуализации нас смущает, то мы можем прибегнуть к другим фильтрам Graphviz. Фильтр neato подходит для ненаправленных графов, а circo для циклических и круговых диаграмм. Мы, тем не менее, посмотрим, как они отобразят наш граф.
!circo graph.gv -Tpng -o circo_graph.png !neato graph.gv -Tpng -o neato_graph.png
Как видим, circo для нашего конкретного графа справился лучше, чем остальные.
В следующей статье поговорим о Graphviz как о библиотеки Python, проведем визуализацию на примере алгоритма PageRank. Ещё больше подробностей о графах GraphFramesб их визуализации вы узнаете на наших образовательных курсах в лицензированном учебном центре обучения и повышения квалификации руководителей и ИТ-специалистов (менеджеров, архитекторов, инженеров, администраторов, Data Scientist’ов и аналитиков Big Data) в Москве:
- GRAF: Графовые алгоритмы. Бизнес-приложения
- Графовые алгоритмы в Apache Spark
Источник: spark-school.ru
Graphviz
Graphviz — это программное обеспечение для визуализации графов с открытым исходным кодом. Он имеет несколько основных программ верстки графиков.
- Открытый исходный код Бесплатно
- Linux
- Mac
- Windows
- Web
Graphviz — это программное обеспечение для визуализации графов с открытым исходным кодом. Он имеет несколько основных программ верстки графиков. Он также имеет веб- и интерактивные графические интерфейсы, а также вспомогательные инструменты, библиотеки и языковые привязки.
Визуализация графов — это способ представления структурной информации в виде диаграмм абстрактных графов и сетей.
Программы верстки Graphviz принимают описания графиков на простом текстовом языке и создают диаграммы в нескольких полезных форматах, таких как изображения и SVG для веб-страниц, Postscript для включения в PDF или другие документы; или отображать в браузере интерактивного графика. (Graphviz также поддерживает GXL, диалект XML.)
В Graphviz есть много полезных функций для конкретных диаграмм, таких как параметры цветов, шрифты, макеты табличных узлов, стили линий, гиперссылки и пользовательские фигуры.
Источник: progsoft.net
Научный форум dxdy
Помогите с выбором программного продукта для работы с графами. От продукта требуется следующее:
1. Загрузка таблицы смежностей из файла
2. Работа с большими графами (кол-во вершин порядка )
3. Визуализация графа. Желательно увеличение изображения и просмотр его по частям.
4. Поиск вершин по номеру (идентификатору)
Операции вроде поиска кратчайших путей и т.п. не интересуют, главное отображение и работа с ним.
Может кто нибудь сталкивался с подобными задачами.
Re: Помогите с выбором ПО
22.02.2006, 13:46
Могу порекомендовать:
1. ILog — С++ и JAVA
2. GoView — .NET и JAVA
3. Lassalle AddFlow — .NET
Упорядочены по стоимости.
Сам юзал все, причем при разработке коммерческих продуктов. Но визуализировать столь большие графы, ИМХО, бессмысленно.
Очень рекомендую GoView.
Alex_500 писал(а):
Помогите с выбором программного продукта для работы с графами. От продукта требуется следующее:
1. Загрузка таблицы смежностей из файла
Это почти точно придется писать самому.
Alex_500 писал(а):
2. Работа с большими графами (кол-во вершин порядка )
Не понятно что требуется: если визуализация (как это следует из сообщения), то см. ниже.
Alex_500 писал(а):
3. Визуализация графа. Желательно увеличение изображения и просмотр его по частям.
Так и визуализировать, наверное нужно по частям?
23.02.2006, 12:57
Из коммерческих еще есть LEDA.
А из бесплатных Boost Graph Library.
Для визуализации можно использовать Graphviz.
27.02.2006, 11:50
Я использовал Graphviz.
Пакет хороший, но он просто выдает конечную картинку в граф. файл и все.
Хотелось бы, чтобы он эту картинку формировал на экран и можно было бы что нибудь с ней делать (перетаскивать части с места на место, удалять части и т.д.)
Программа для построения графа
14.01.2008, 21:44
Уважаемые, как вы думаете, понадобиться ли кому-то такая программа. Вообще я занимаюсь программирование, доделываю программу, которая визуально строит графы. Программа позволяет сгенерировать из графического представления: матрицу инциденции, смежности., список дуг и списки смежности(в HTML, Excel), к тому же можно вводить их текстового редактора (1)<12,11. >;()<>. ; (это списки смежности) и строиться нужный граф. Как вы думаете нужна кому-то такая программа.
14.01.2008, 21:52
fics писал(а):
Как вы думаете нужна кому-то такая программа.
Как минимум, она пригодится бездельникам, которые любят, чтобы кто-нибудь решил за них задачки по курсу теории графов.
14.01.2008, 21:58
Нет, ну это понятно, а так чтобы действительно в какой то сфере, может кто вкурсе?
14.01.2008, 21:59
А для какого числа вершин она годится?
То есть можно ввести файлик с данными (не вручную!?), а получить рисунок в формате ps, например?
14.01.2008, 22:04
Пока тестировал на 500 вершин, вроде не подтормажует, а граф у меня пока не ор, А сохранить можно в любом формате только рисунок большой получится(всю рабочую область загнав в BitMap), Это дипломка моя . Из txt можно, а можно граф сохранить как файл приложения(ну это как Ворда свои файлы, у графопостроителя свои:)
14.01.2008, 22:08
Я так представляю, что граф можно по-разному изобразить: и на плоскости, и в пространстве. У Вас как? Что лежит в основе графа (по какой схеме вы располагаете вершины)?
14.01.2008, 22:15
Есть плоскость, размежею мышкой на нее вершины(можно удалить, перетащить), затем соеденяю вершины ребрами, пока как я говорил граф неорентирован, потому что тяжело рисовать стрелку(просто линию намного проще) от вершины к вершине(перемещая вершину стрелки(ребра) должны перерисовываться).
А собственно какая разница 2d или 3d, или вопрос в красоте?
14.01.2008, 22:24
fics писал(а):
Есть плоскость, размежею мышкой на нее вершины(можно удалить, перетащить), затем соеденяю вершины ребрами, пока как я говорил граф неорентирован, потому что тяжело рисовать стрелку(просто линию намного проще) от вершины к вершине(перемещая вершину стрелки(ребра) должны перерисовываться).
А собственно какая разница 2d или 3d, или вопрос в красоте?
2D или 3D интересно потому, что в принципе может задавать граф (модель чего).
Не совсем поняла про мышку , если вы говорите, что суть задавая какую-нибудь adjacency matrix, получаем готовую картинку.
Вершины же вы не хаотически на плоскость наносите? Есть какая-нибудь регулярная решетка для этого?
14.01.2008, 22:37
fics писал(а):
А собственно какая разница 2d или 3d, или вопрос в красоте?
Мне всегда казалось, что не любой граф можно корректно изобразить в плоскости (без пересечения его рёбер).
14.01.2008, 22:39
Цитирую вас: (модель чего).
Вот вот я за это и спрашиваю, 3D может сделаю попозже, когда будет больше практики в программировании. А пока могу сделать так: есть граф на плоскости,
можно его конструировать мышкой, можно так же вводить из текстового файла, но лушче пользоваться «своим файлом»(там сохраняться координаты его вершин),ведь смотрите когда мы задали граф таким способом:(1);(2) тогда вершины на плоскоти получат случайные координаты, но можно делать так [x,y](1); [x,y](2), но помоему это неудобно. Ведь как я уже писал, есть четыре основный представления графа в памяти ПК и можно реилизовывать на этих данных, какие то алгоритмы(к примеру обход в ширину и тд), Имеет ли это какой то практический смысл?
14.01.2008, 22:40
Brukvalub писал(а):
Мне всегда казалось, что не любой граф можно корректно изобразить в плоскости (без пересечения его рёбер).
Дорогой Brukvalub , вам ли не знать, что есть такой раздел planar graphs .
Мне кажется, что в программе должны быть не только такие графы.
| Страница 1 из 3 | [ Сообщений: 32 ] | На страницу 1 , 2 , 3 След. |
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей
Источник: dxdy.ru