在 python 中使用 networkx 包的 K-最短路径答案

【问题标题】：K-shortest paths using networkx package in python在 python 中使用 networkx 包的 K-最短路径
【发布时间】：2023-04-06 07:18:01
【问题描述】：

我使用 osmnx 包创建了荷兰高速公路的多向图。

该图是从 osmnx 返回的多向图。由于我有兴趣计算起点和终点之间的 k 最短路径，因此我尝试了 networkx 库。但是，networkx 似乎不适用于多向图。我只能计算最短路径。

我想问一下是否有其他方法可以在 python over multidigraph 上执行 k-最短路径计算。

【问题讨论】：

标签： python-3.x networkx osmnx

【解决方案1】：

尝试使用 networkx 命令shortest_simple_paths (documentation)。

它返回一个生成器，它一次返回一条从最短到最长的路径。

G = nx.karate_club_graph()
X = nx.shortest_simple_paths(G, 0, 5)
k = 5
for counter, path in enumerate(X):
     print(path)
     if counter == k-1:
         break
> [0, 5]
> [0, 6, 5]
> [0, 10, 5]
> [0, 6, 16, 5]
> [0, 4, 6, 5]

这适用于DiGraphs，但我不确定MultiDiGraph。但是，我不清楚道路网络是否会是 MultiDiGraph。

【讨论】：

nx.info(graph) 的输出表明该图是多向图。但是，当我尝试运行 nx.shortest_simple_paths(graph, origin,destination) 时，它输出：networkx.exception.NetworkX NotImplemented: not implemented for multigraph type
它是否需要成为一个多向图而不仅仅是一个有向图？如果你用它创建一个有向图，你会丢失任何信息吗？
现实世界的街道网络通常是 MultiDiGraph。但是，值得检查您的具体情况，看看这是否重要。例如，如果您的图不包含平行边，那么您可以将其转换为 networkx DiGraph 而不会丢失信息。此外，如果它包含非常少的平行边，您可以将其转换为具有最小（并且可能是可接受的）信息损失的 networkx DiGraph。这将为您的模型打开只能在有向图对象上运行的 networkx 算法。
如果我将其转换为有向图，我将无法绘制路线。 osmnx 绘图功能仅适用于 mulitdigraph。
您可以创建一个有向图版本的副本并运行 networkx 算法。在您的情况下，我看不到任何平行边缘，因此这可能不会丢失任何东西。然后，您可以使用 DiGraph 和原始 MultiDiGraph 中的路径。否则，也许您可以修改 networkx 代码，但我不确定这会有多难。