Python使用NetworkX绘制关系网络图教程

白榆

发布时间：2026-10-13| 4人浏览过

原创

本文介绍如何在Python中利用NetworkX和Matplotlib库绘制关系网络图。内容涵盖环境安装、节点与边的数据准备、核心绘图参数（如大小、颜色、形状）及多种布局算法（如圆形、弹簧布局）的使用，并提供了基于CSV数据的完整代码示例。

前言与数据说明

前言

笔者昨日初涉此领域，耗时一下午进行尝试。后续将持续更新相关内容，若文中存在疏漏或错误，恳请各位专家指正，非常感谢！

数据描述

本示例涉及两个数据文件：一个文件定义了网络图的节点及其所属类别（分为0、1、2、3四类），其中类别为0的节点将被剔除，不参与绘图；另一个文件定义了网络图的边。数据的基本特征如下：

如图1所示，id代表节点标识，b代表节点类别；如图2所示，每行数据中的两个数字代表一条边所连接的两个节点。

NetworkX安装与基础使用

Networkx

安装

笔者操作系统为Mac OS，可直接在终端执行命令 sudo pip install networkx 进行安装。由于代码中部分函数在Python 3环境中可能报错，此处使用Python 2.7.13版本实现。

基本使用方法


import networkx as nx          #导入networkx包
import matplotlib.pyplot as plt   #导入绘图包matplotlib（需要安装，方法见第一篇笔记）
G =nx.random_graphs.barabasi_albert_graph(100,1)  #生成一个BA无标度网络G
nx.draw(G)             #绘制网络G
plt.savefig("ba.png")      #输出方式1: 将图像存为一个png格式的图片文件
plt.show()              #输出方式2: 在窗口中显示这幅图像

绘图参数详解

参数介绍

- `node_size`：指定节点尺寸大小（默认值为300，单位未明确，即图中所示点的大小） - `node_color`：指定节点颜色（默认值为红色，可用字符串简写标识，如'r'代表红色，'b'代表蓝色等，详见手册） - `node_shape`：节点形状（默认值为圆形，用字符串'o'标识，详见手册） - `alpha`：透明度（默认值为1.0，即不透明；0表示完全透明） - `width`：边的宽度（默认值为1.0） - `edge_color`：边的颜色（默认值为黑色） - `style`：边的样式（默认值为实线，可选值包括：solid、dashed、dotted、dashdot） - `with_labels`：是否显示节点标签（默认值为True） - `font_size`：节点标签字体大小（默认值为12） - `font_color`：节点标签字体颜色（默认值为黑色）

节点布局算法

布局

circular_layout：节点在圆环上均匀分布
random_layout：节点随机分布
shell_layout：节点在同心圆上分布
spring_layout：使用Fruchterman-Reingold算法排列节点
spectral_layout：根据图的拉普拉斯特征向量排列节点

完整绘图代码示例

代码


# coding:utf-8
 
 
import networkx as nx 
import matplotlib.pyplot as plt
import csv
 
with open('node-8.csv','rb') as csvfile:
	reader = csv.DictReader(csvfile)
	column = [row['b'] for row in reader]
	id_tag0 = [row['id'] for row in reader]
#print column
id_tag = []
for item in id_tag0:
	id_tag.append(int(item))
 
# =================Setting node parameters====================
node_0 = []
node_1 = []
node_2 = []
node_3 = []
node_color = []
node_color_y = []
node_color_r = []
node_color_g = []
node_color_b = []
node_shape = []
node_shape_0 = []
node_shape_1 = []
node_shape_2 = []
node_shape_3 = []
 
for i in range(len(column)):
	if int(column[i]) == 0:
		pass
	elif int(column[i]) == 1:
		color = 'r'
		shape = 'o'
		node_1.append(i)
		node_color_r.append(color)
		node_shape_1.append(shape)
	elif int(column[i]) == 2:
		color = 'g'
		shape = 'o'
		node_2.append(i)
		node_color_g.append(color)
		node_shape_2.append(shape)
	else:
		color = 'b'
		shape = '*'
		node_3.append(i)
		node_color_b.append(color)
		node_shape_3.append(shape)
	node_color.append(color)
	node_shape.append(shape)
# ==============================================================
 
 
with open('node-8.csv','rb') as csvfile:
	reader = csv.DictReader(csvfile)
	column1 = [row['b'] for row in reader]
	id_tag1 = [row['id'] for row in reader]
#print column
id_tag11 = []
for item in id_tag1:
	id_tag11.append(int(item))
 
 
 
edge = []
with open('edge-8.txt','r') as f: 
	data = f.readlines() 
	for line in data:
		#print line
		line = tuple(line.replace('\r','').replace('\n','').replace('\t','').split(','))
		edge.append(line)
#print edge
 
# ===============Setting edge parameters=========================
edge_color = []
edge_style = []
 
for item in edge:
	#print item
	if int(column1[int(item[0])]) == 0 or int(column1[int(item[1])]) == 0:
		pass
	elif int(column1[int(item[0])]) == 1 or int(column1[int(item[1])]) == 1:
		color = 'r'
		#style0 = 'dashdot'
		#color_r_list.append(color)
	elif int(column1[int(item[0])]) == 2 or int(column1[int(item[1])]) == 2:
		color = 'g'
		#style0 = 'dashed'
		#color_r_list.append(color)
	else:
		color = 'b'
		#style0 = 'dotted'
		#color_b_list.append(color)
	edge_color.append(color)
	#edge_style.append(style0)
 
 
G = nx.Graph()
#G.add_nodes_from(id_tag)
G.add_edges_from(edge)
 
#nx.draw(G,pos=nx.random_layout(G), nodelist = node_0, node_color = node_color_y, node_size=120, node_shape=node_shape_0)
#nx.draw(G,pos=nx.random_layout(G), nodelist = node_1, node_color = node_color_r, node_size=120, node_shape=node_shape_1)
#nx.draw(G,pos=nx.random_layout(G), nodelist = node_2, node_color = node_color_g, node_size=120, node_shape=node_shape_2)
#nx.draw(G,pos=nx.random_layout(G), nodelist = node_3, node_color = node_color_b, node_size=120, node_shape=node_shape_3)
 
nx.draw_networkx(G,pos=nx.random_layout(G),node_color=node_color,node_size=10,node_shape='o',edge_color=edge_color,width=0.3,style='solid',font_size=8) 
#nx.draw_networkx(G,pos=nx.random_layout(G),nodelist = node_1,node_color=node_color,node_size=100,node_shape='o',style='dashdot') 
#nx.draw_networkx(G,pos=nx.random_layout(G),node_color=color_g_list,node_size=150,node_shape='^',style='dashed') 
#nx.draw_networkx(G,pos=nx.random_layout(G),node_color=color_b_list,node_size=150,node_shape='*',style='dotted') 
 
#plt.legend()
#nx.draw_networkx(G)
plt.show()

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