使用 NetworkX 绘制彩色树

Question

注意——这是对上一个问题的完全重写，我认为它太复杂了。它提供了一个更简单的版本，如果我能解决，将会取得进展。

我已经根据这个 SO 答案修改了我的代码：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，重要的是这些值是否不同。例如，对于 node_color = [0,1]，我得到与 [0,.1] 或 [0,1000] 时完全相同的行为。（为什么？颜色图采用 0 到 1 之间的值）。

但是，如果我更改颜色图，颜色就会改变。例如：

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

知道我做错了什么吗？

Answer 1

在获取颜色图之前，节点颜色值被归一化到区间 [0, 1]。这大概意味着要使用所有颜色范围，而不管给定值的范围如何。要使用不同的间隔进行缩放，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node_color参数在draw_networkx_nodes() docs中的描述：

If numeric values are specified they will be mapped to colors using the cmap and vmin,vmax parameters. See matplotlib.scatter for more details.

不幸的是，这些文档没有很好地描述 vmin 和 vmax 的行为。但是 reference for matplotlib.scatter 确实涵盖得更全面：

vmin and vmax are used in conjunction with norm to normalize luminance data. If either are None, the min and max of the color array is used.

因此，默认情况下，您传递的 node_color 数组的最小值映射到颜色图上的 0，最大值映射到 1。两者之间的所有内容都映射到区间 [0.0,1.0]使用线性映射（这称为 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] （也可能是[1,1]；其实我没有运行这个）

使用 NetworkX 绘制彩色树

Drawing colored trees with NetworkX

python

matplotlib

tree

graphviz

networkx