使用 Networkx 模块在 Python 中绘制棒棒糖图

棒棒糖图是一种可视化数据结构的方法，通常用于表示层级结构。它具有清晰的层次结构，使得数据更加易于理解。在 Python 中，我们可以使用 Networkx 模块来绘制棒棒糖图。

安装 Networkx 模块

在开始之前，我们需要先安装 Networkx 模块。可以使用 pip 命令进行安装：

!pip install networkx

绘制简单的棒棒糖图

下面我们来绘制一个简单的棒棒糖图，以展示这个过程。我们先创建一个空的有向图：

import networkx as nx

G = nx.DiGraph()

接下来，我们添加一些节点和边：

G.add_node("A")
G.add_node("B")
G.add_node("C")
G.add_node("D")
G.add_edge("A", "B")
G.add_edge("B", "C")
G.add_edge("C", "D")

最后，我们可以使用 Networkx 中的 draw 函数来绘制棒棒糖图：

import matplotlib.pyplot as plt

pos = { "A": (0, 0), "B": (1, 1), "C": (2, 0), "D": (3, 1) }
nx.draw(G, pos, with_labels=True, node_size=1000, node_color="#ffc0cb", node_shape="s", linewidths=5)
plt.show()

绘制出来的棒棒糖图如下所示：

绘制更复杂的棒棒糖图

我们也可以绘制更复杂的棒棒糖图。例如，我们可以为节点添加标签、颜色和形状，以更好地呈现数据。下面是一个绘制气候变化的示例：

G = nx.DiGraph()

G.add_node("Fossil fuels", color="orange", shape="s", pos=(0, 0))
G.add_node("Coal", color="red", shape="s", pos=(1, 1))
G.add_node("Oil", color="red", shape="s", pos=(1, -1))
G.add_node("Gas", color="red", shape="s", pos=(1, 0))
G.add_node("Land-use change", color="orange", shape="s", pos=(0, 2))
G.add_node("Deforestation", color="red", shape="s", pos=(1, 3))
G.add_node("Agriculture", color="orange", shape="s", pos=(0, -2))
G.add_node("Livestock", color="red", shape="s", pos=(1, -3))
G.add_node("Waste", color="orange", shape="s", pos=(0, -4))
G.add_node("Industrial processes", color="orange", shape="s", pos=(0, 4))
G.add_node("Fuel combustion", color="red", shape="s", pos=(1, 4))
G.add_node("Cement production", color="red", shape="s", pos=(1, 5))
G.add_node("Other", color="red", shape="s", pos=(1, -4))

G.add_edge("Fossil fuels", "Coal", weight=5)
G.add_edge("Fossil fuels", "Oil", weight=1)
G.add_edge("Fossil fuels", "Gas", weight=3)
G.add_edge("Land-use change", "Deforestation", weight=2)
G.add_edge("Agriculture", "Livestock", weight=3)
G.add_edge("Industrial processes", "Fuel combustion", weight=10)
G.add_edge("Industrial processes", "Cement production", weight=2)

pos = nx.get_node_attributes(G, "pos")
colors = nx.get_node_attributes(G, "color")
shapes = nx.get_node_attributes(G, "shape")
weights = [ G[u][v]["weight"] for u, v in G.edges() ]

nx.draw(G, pos, node_color=colors.values(), node_shape=shapes.values(), with_labels=True, node_size=3000,
        width=weights, edge_color="#CCCCCC", edge_vmin=0.0, edge_vmax=max(weights), edge_cmap=plt.cm.Blues)
plt.show()

绘制出来的棒棒糖图如下所示：

结论

通过使用 Networkx 模块，我们可以很容易地绘制出棒棒糖图，将数据结构更加清晰地呈现出来。无论是简单的图像还是复杂的图像，Networkx 最为优秀的图像绘制完全可以满足我们的需求。