Tạo đồ thị đa phân (multipartite graphs) với NetworkX và Matplotlib

Để tạo đồ thị đa phân (multipartite graph) trong NetworkX:

• Thiết lập kích thước figure và padding
• Tạo list kích thước subset và màu sắc
• Định nghĩa hàm tạo đồ thị đa lớp trả về graph object
• Đặt màu cho các node theo layer
• Vị trí node theo layout multipartite (hàng thẳng)
• Vẽ đồ thị G với Matplotlib
• Đặt tỷ lệ trục bằng nhau
• Hiển thị bằng show()

Ví dụ mã nguồn

import itertools
import matplotlib.pyplot as plt
import networkx as nx

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

subset_sizes = [5, 5, 4, 3, 2, 4, 4, 3]
subset_color = [
    "gold", "violet", "violet", "violet", "violet",
    "limegreen", "limegreen", "darkorange",
]

def multilayered_graph(*subset_sizes):
    extents = nx.utils.pairwise(itertools.accumulate((0,) + subset_sizes))
    layers = [range(start, end) for start, end in extents]
    G = nx.Graph()
    for (i, layer) in enumerate(layers):
        G.add_nodes_from(layer, layer=i)
    for layer1, layer2 in nx.utils.pairwise(layers):
        G.add_edges_from(itertools.product(layer1, layer2))
    return G

G = multilayered_graph(*subset_sizes)
color = [subset_color[data["layer"]] for v, data in G.nodes(data=True)]
pos = nx.multipartite_layout(G, subset_key="layer")
nx.draw(G, pos, node_color=color, with_labels=False)
plt.axis("equal")
plt.show()

Kết quả

Đồ thị đa phân với 8 lớp node, mỗi lớp một màu, các node trong lớp cùng hàng, kết nối đầy đủ giữa các lớp liền kề.

Ứng dụng: Mô hình mạng nơ-ron, hệ thống phân tầng, luồng dữ liệu qua các giai đoạn.