使用 python、networkx、pygraphviz 获取图形顶点的布局坐标答案

【问题标题】：Getting layout coordinates of graph vertices using python, networkx, pygraphviz使用 python、networkx、pygraphviz 获取图形顶点的布局坐标
【发布时间】：2017-12-23 19:18:34
【问题描述】：

我想使用 NetworkX 创建一个图形，使用 Graphviz 布局图形（通过 pygraphviz）。我已经成功运行了NetworkX pygraphviz examples documentation中的所有示例

我的问题是 - 如何将顶点的坐标（x，y）和尺寸（宽度，高度）返回到 NetworkX 图中。这就是目标。我只想要 Graphviz 的布局功能，而不是绘图功能。使用这个堆栈（NetworkX、pygraphviz、graphviz）有可能吗？还有什么办法吗？

背景动机是这样的。 Graphviz 输出 png、ps、svg 等多种格式。但我不想受到 Graphviz 处理的格式的限制。我希望能够对布局结果进行后处理，甚至如果我最终输出像 Graphviz 支持的流行格式。

更新：为了清楚起见，我已经重写了问题。关于 Graphviz 输出格式的建议没有抓住重点。这是我需要的布局数据

Update2：一个建议是以某种格式输出 Graphviz，然后我可以从中解析布局数据。该建议是针对 SVG 的。我曾考虑过这种可能性。 Graphviz 输出 json（根据Graphviz output formats documentation page）。我无法让它在我的 Windows 安装上运行——由于某种原因，并非所有的输出格式都存在）。然而，正是这种方法让我感到不安。解析用于创建该输出的数据的格式化输出似乎是倒退的。我认为数据本身应该是可用的。

Update 3 - 有一个类似的问题 - How to get the coordinates from layout from graphviz?。答案之一建议使用 NetworkX。然而，答案使用 NetworkX 而不是 Graphviz 制作的布局。答案的作者不知道如何获取 Graphviz 布局数据。所以我的问题仍然相关，尚未得到回答

更新 4 - 现在是 07-2019，我仍然没有找到解决此问题的方法。我将一个答案标记为已接受 - 但需要注意的是 - 尽管在该答案中找到了很好的建议，但我仍然一无所知

【问题讨论】：

标签： python networkx graphviz pygraphviz graph-layout

【解决方案1】：

Michael，我重新阅读了您的问题和 cmets，并使用了我知道有效的工具（而且我知道如何使用），这就是我在您的情况下会做的事情。我会在 DOT/GraphViz 中绘制您的图表，然后选择一种人类可读且易于解析的格式，例如 SVG、“plain”，甚至是 x-dot。为什么？不是要获取图形本身——其中一些甚至无法实现图形——而是因为这些格式是人类可读的并且包含不同绘图组件的 X-Y 坐标。您可以根据自己的目的使用这些坐标和大小。我刚刚做的一个简单图表的一些片段应该说明。 SVG优先

<svg width="89pt" height="188pt"

<g id="node1" class="node"><title>A</title>
<ellipse fill="none" stroke="black" cx="54" cy="-162" rx="27" ry="18"/>
<text text-anchor="middle" x="54" y="-158.3" font-family="Times New Roman,serif" font-size="14.00">A</text>

或者以“普通”格式，也许是最简单的解析：

graph 1 0.75 1.5
node A 0.375 1.25 0.75 0.5 A solid ellipse black lightgrey
node B 0.375 0.25 0.75 0.5 B solid ellipse black lightgrey
edge A B 4 0.375 0.99579 0.375 0.88865 0.375 0.7599 0.375 0.64045 solid black
stop

或类似 html 的 VML：

<v:oval style="position:absolute; left: 0.00; top: 0.00; width: 54.00; height: 36.00" filled="false"  >

等等... 不难想象解析出各种元素的所有 X-Y 轴并根据您认为合适的方式重新调整它们的用途。

【讨论】：

JLH，我很了解 SVG。 Graphviz 也输出 SVG。但是，我想获取布局数据（节点的 x、y、宽度、高度）而不是任何类型的输出格式。我会自己处理输出。这是我不想处理的布局逻辑。我认为我在问题中明确了我想要的功能。我错了。我会更正问题
JLH，重新阅读您的答案，我意识到我第一次没有理解它。你建议我让 Graphviz 创建一个 SVG 文件，然后解析 SVG 以获取布局数据？如果这是您的建议，那么我的反对意见是 - Graphviz 支持使用布局数据更容易解析格式，甚至是 json。这就是他们的文档所说的。由于某些莫名其妙的原因，我的 Graphviz 的 Windows 安装中无法使用 json 格式。但无论哪种方式，如果有办法通过 pygraphviz 从核心库本身获取数据，解析输出文件似乎是倒退的。
@Michael 是的，我选择了 SVG，因为它是 XML，但我在上面编辑的答案中提到了其他一些。在我的 GraphViz 版本中，我也没有选择输出到 JSON 的选项，但是有许多人类可读的输出格式。这只是您提出的问题的一种可行的解决方案。
我编写了一个普通解析器，但由于某种原因，它没有给我所需的所有项目 - 它没有给我 IIRC 的 sements（节点组）。我会重新审视它——这是一种可行的方法。但是，我似乎在 pygraphviz 方面取得了一些进展，将继续这样做，直到卡住或让它工作。将在此处发布更新
我已将此答案投票为已接受。但是 GraphVis 的问题在我的机器上仍然存在。我认为使用 GraphVis 是有风险的。不幸的是，我没有找到更好的库/工具

【解决方案2】：

关于更新 4

现在仍然是 2019 年，但这非常适合我的需求

import networkx as nx
G = nx.complete_graph(10)
pos = nx.drawing.nx_agraph.graphviz_layout(G, prog='dot')
print(pos)

给我

{0: (327.0, 666.0), 1: (504.0, 594.0), 2: (327.0, 522.0), 3: (449.0, 450.0), 4: (283.0, 378.0), 5: (283.0, 306.0), 6: (473.0, 234.0), 7: (287.0, 162.0), 8: (418.0, 90.0), 9: (287.0, 18.0)}

节点和位置的字典！

问候 dom

【讨论】：

【解决方案3】：

这是另一种解决方案。它与 Dominik Kummer 的不同之处在于它公开了 pygraphviz.AGraph 对象，从而可以指定任意 gaphviz 属性来自定义布局。

import networkx as nx
import pygraphviz as pgv

g = nx.complete_graph(10)
ag = nx.drawing.nx_agraph.to_agraph(g)
ag.layout(prog='dot')
layout = [ag.get_node(n).attr['pos'] for n in ag.nodes()]
layout = [[int(ss) for ss in s.split(",")] for s in layout]
print(layout)

给我：

[[327, 666], [504, 594], [327, 522], [449, 450], [283, 378], [283, 306], [473, 234], [287, 162], [418, 90], [287, 18]]

【讨论】：

【解决方案4】：

PyGraphviz 没有用于检索和设置布局信息（例如节点形状、边缘路由等）的 API。我不知道 Graphviz C 库的这些部分有任何 Python 接口。 Graphviz 本身确实提供了一个 Python 接口，包括渲染器，但我认为它也不完全符合您的要求 - 请参阅 http://www.graphviz.org/pdf/gv.3python.pdf。

最简单的方法可能确实是按照@JHL 的建议生成 SVG。

【讨论】：