Python 使用 Graphviz 绘制无向图

Graphviz 是一个用于绘制图形的开源工具包，可以通过使用简单的脚本语言来创建各种类型的图形，包括有向图、无向图、流程图等等。

Python 提供了 Graphviz 的接口，我们可以使用 Python 代码快速生成各种类型的图形。本文将介绍如何使用 Python 和 Graphviz 绘制无向图。

安装 Graphviz 和 pydotplus

使用 Graphviz 之前，我们需要先安装 Graphviz 和 pydotplus，可以通过 pip 命令来安装：

pip install graphviz
pip install pydotplus

创建无向图

下面的代码展示了如何使用 Python 和 Graphviz 绘制无向图：

import pydotplus
from IPython.display import Image, display

graph = pydotplus.Graph()
graph.add_node(pydotplus.Node("A"))
graph.add_node(pydotplus.Node("B"))
graph.add_edge(pydotplus.Edge("A", "B"))
graph.write_png("undirected_graph.png")

display(Image(filename="undirected_graph.png"))

代码的第 1 行导入了 pydotplus 库，第 2 行导入了 IPython.display 库中的 Image 和 display 函数。第 4 行创建了一个 Graph 对象，第 5 行和第 6 行分别向图中添加节点 A 和 B，第 7 行向图中添加一条从节点 A 到节点 B 的边。最后一行将图写入 png 格式的文件 undirected_graph.png，并通过 display 函数在 Jupyter Notebook 中显示该图。

输出结果如下所示：

自定义节点和边

我们可以使用不同的参数来定制节点和边的样式。比如，我们可以使用不同的颜色和形状来表示不同类型的节点：

graph = pydotplus.Graph()

# 添加三个节点并定制样式
graph.add_node(pydotplus.Node("A", style="filled", fillcolor="red", shape="circle"))
graph.add_node(pydotplus.Node("B", style="filled", fillcolor="green", shape="square"))
graph.add_node(pydotplus.Node("C", style="filled", fillcolor="blue", shape="diamond"))

# 添加三条边并定制样式
graph.add_edge(pydotplus.Edge("A", "B", color="yellow"))
graph.add_edge(pydotplus.Edge("B", "C", color="green", penwidth="2.0"))
graph.add_edge(pydotplus.Edge("A", "C", color="red", style="dashed"))

graph.write_png("custom_undirected_graph.png")

display(Image(filename="custom_undirected_graph.png"))

该代码定义了三个节点 A、B 和 C，使用不同的颜色和形状来表示不同类型的节点。同时，它还定义了三条边，使用不同的颜色和线条宽度来表示不同类型的关系。最后，该代码将图形写入文件 custom_undirected_graph.png 中，并在 Jupyter Notebook 中显示该图形。

输出结果如下所示：

总结

本文介绍了如何使用 Python 和 Graphviz 绘制无向图。我们可以使用 Graphviz 提供的简单脚本语言来创建各种类型的图形，并使用 Python 编写代码来快速生成这些图形。同时，我们还可以自定义节点和边的样式，使图形更加美观和易于理解。