使用 NetworkX 绘制彩色树

Question

注意——这是对上一个问题的完全重写，我认为这太复杂了。它提供了一个更简单的版本，如果我能解决，它将导致进展。

我已经根据这个 SO 答案调整了我的代码：Is there a way to guarantee hierarchical output from NetworkX?

使用以下非常简单的代码，我得到了奇怪的着色行为。

import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt

G = nx.DiGraph()
G.add_node("ROOT")

for i in xrange(1):
    for j in range(1):
        G.add_node(str(j)+"_%i" % i, )        
        if j ==0:
            G.add_edge("ROOT", str(j)+"_%i" % i)
        else:
            G.add_edge(str(j-1)+"_%i" %i, str(j)+"_%i" % i)

pos=nx.graphviz_layout(G,prog='dot')

for i in xrange(1):
    nodelist = ['ROOT']
    for j in range(1):
        nodelist.append(str(j)+"_%i" % i )
    nx.draw_networkx_nodes(G,pos, nodelist=nodelist, cmap=plt.get_cmap('Set3'), node_color=[0,1])
nx.draw_networkx_edges(G, pos,arrows=True)

limits=plt.axis('off')          

我为node_color 赋予什么值似乎并不重要，只是这些值是否不同。例如，使用node_color = [0,1]，我得到的行为与[0,.1] 或[0,1000] 完全相同。 （为什么？颜色图的取值介于 0 和 1 之间）。

但是，如果我更改颜色图，颜色会发生变化。例如：

如果我设置node_color = [3,3]（或任何两个相同的值），我总是得到相同的东西，节点的颜色相同。

有什么想法我在这里做错了吗？

Answer 1

在获取颜色图之前，节点颜色值被标准化为区间 [0, 1]。这大概意味着使用全部颜色范围，而不管给定值的范围如何。要使用不同的缩放间隔，您可以设置vmin 和vmax 参数：

nx.draw_networkx_nodes(G,pos, nodelist, cmap=plt.get_cmap('Set3'),
                       node_color=[0,1], vmin=0, vmax=100)

---

详细解释：

来自draw_networkx_nodes() docs中node_color参数的描述：

如果数值 指定它们将使用 cmap 映射到颜色和 vmin,vmax 参数。有关详细信息，请参阅 matplotlib.scatter。

不幸的是，这些文档没有很好地描述vmin 和vmax 的行为。但reference for matplotlib.scatter 确实更彻底地涵盖了它：

vmin 和 vmax 与 norm 结合使用以标准化亮度数据。 如果其中一个为 None，则使用颜色数组的最小值和最大值。

因此，默认情况下，您传递的 node_color 数组的最小值在颜色图上映射为 0，最大值为 1。两者之间的所有内容都使用线性映射映射到区间 [0.0,1.0]（此称为规范化或feature scaling）。以下是一些示例，从 node_color 到颜色图域中的点：

• [0, 0.1] → [0, 1]
• [0, 1000] → [0, 1]
• [0, 200, 1000] → [0, 0.2, 1]
• [10, 15, 20] → [0, 0.5, 1]
• [0, 0] → [0,0] （或者它可能是 [1,1]；我实际上并没有运行它）