如何在 R 中绘制二分图

Question

如何在 R 中绘制 bipartite 类型的网络？类似这样：

我有类似的数据，但对基因和疾病以及 SARS 都有权重。这个网络就是一个例子。我有不同的属性。我在这里关注了一个link。但是由于我对这个主题知之甚少，我无法从中得到太多。在此先感谢您的帮助。

Answer 1

来自 ?bipartite_graph 帮助：

Bipartite graphs have a type vertex attribute in igraph, this is boolean and FALSE for the vertices of the first kind and TRUE for vertices of the second kind.

所以你可以这样做 (igraph 1.0.1):

library(igraph)

set.seed(123)

# generate random bipartite graph.
g <- sample_bipartite(10, 5, p=.4)
# check the type attribute:
V(g)$type

# define color and shape mappings.
col <- c("steelblue", "orange")
shape <- c("circle", "square")

plot(g,
  vertex.color = col[as.numeric(V(g)$type)+1],
  vertex.shape = shape[as.numeric(V(g)$type)+1]
)

同时检查 ?bipartite。

使用 OP 在评论中提供的示例。由于该图是多方图并且给定了提供的数据格式，我将首先创建一个二分图，然后添加额外的边。请注意，尽管 is_bipartite() 的结果图 returns TRUE 类型参数被指定为数字而不是逻辑参数，并且可能无法与其他二分函数一起正常工作。

set.seed(123)
V1 <- sample(LETTERS[1:10], size = 10, replace = TRUE)
V2 <- sample(1:10, size = 10, replace = TRUE)

d <- data.frame(V1 = V1, V2 = V2, weights = runif(10))
d
> d
   V1 V2   weights
1   C 10 0.8895393
2   H  5 0.6928034
3   E  7 0.6405068
4   I  6 0.9942698
5   J  2 0.6557058
6   A  9 0.7085305
7   F  3 0.5440660
8   I  1 0.5941420
9   F  4 0.2891597
10  E 10 0.1471136

g <- graph_from_data_frame(d, directed = FALSE)
V(g)$label <- V(g)$name # set labels.

# create a graph connecting central node FOO to each V2.
e <- expand.grid(V2 = unique(d$V2), V2 = "FOO")
  > e
  V2  V2
1 10 FOO
2  5 FOO
3  7 FOO
4  6 FOO
5  2 FOO
6  9 FOO
7  3 FOO
8  1 FOO
9  4 FOO

g2 <- graph.data.frame(e, directed = FALSE)

# join the two graphs.
g <- g + g2

# set type.
V(g)$type <- 1
V(g)[name %in% 1:10]$type <- 2
V(g)[name %in% "FOO"]$type <- 3

V(g)$type
> V(g)$type
 [1] 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3

col <- c("steelblue", "orange", "green")
shape <- c("circle", "square", "circle")

library(rTRM) # Bioconductor package containing layout.concentric()
# the fist element in the list for concentric is the central node.
l <- layout.concentric(g, concentric = list("FOO", 1:10, LETTERS[1:10]))
plot(g,
     layout = l,
     vertex.color = col[V(g)$type],
     vertex.shape = shape[V(g)$type],
     edge.width = E(g)$weights * 5 # optional, plot edges width proportional to weights.
)

函数 layout.concentric() 在（我的）包 rTRM, available from Bioconductor 中。这确实是我编写的一个简单的实现，可以完全按照您的意愿进行操作。我不完全确定最新的 igraph 版本是否具有相同的功能（可能是）。

Answer 2

对于您提供的示例，我建议使用 x 和 y 属性来可视化二分图。例如：

V(g)$x <- c(1, 1, 1, 2, 2, 2, 2)
V(g)$y <- c(3, 2, 1, 3.5, 2.5, 1.5, 0.5)
V(g)$shape <- shape[as.numeric(V(g)$type) + 1]
V(g)$color <- c('red', 'blue', 'green', 'steelblue', 'steelblue', 'steelblue', 'steelblue')
E(g)$color <- 'gray'
E(g)$color[E(g)['A' %--% V(g)]] <- 'red'
E(g)$color[E(g)['B' %--% V(g)]] <- 'blue'
E(g)$color[E(g)['C' %--% V(g)]] <- 'green'
plot(g)

编辑：为清楚起见，添加了代码以赋予顶点和边缘不同的颜色。

Answer 3

或者您可以使用 multigraph 包。

swomen <- read.dl(file = "http://moreno.ss.uci.edu/davis.dat")

bmgraph(swomen, layout = "force", seed = 1, cex = 3, tcex = .8, pch = c(19, 15), lwd = 2,  
+  vcol = 2:3, ecol = 8, rot = 65)

可以生成 two-mode 数据集的二项式投影

如何在 R 中绘制二分图

How to plot a bipartite graph in R

r

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igraph

bipartite