Question

我有一系列包含相同节点但有不同边缘的有向图 - 一个动态/时间图 - 并且因为如何最好地实现它（最好是Matlab或Python）而陷入困境。

我想构建一个digraph'esque结构，其中每个节点在每个时间步（A0 - > A1 - >等）上连接到本身，并且还连接到任何该时间步的其他边缘。例如，在具有节点{A，B}的有向图中，在时间t_0，有向图被断开。在时间t_1，存在从A到B的边缘。我想创建沿着以下线的边缘：A0 - ＆gt; {A1，B1}。 B0 - ＆gt; {B1}。我的问题是我无法使用有向图功能来存储节点和时间步长。我不想使用不同的节点来表示不同的时间步骤，因为这使得比较太难了。我想指向'相同'节点，但是存储一个额外的时间变量，例如，当使用广度优先搜索遍历我的有向图时，我可以访问该变量。

Here is a picture of what I hope to implement!

有什么想法吗？

感谢您的帮助！

Answer 1

与往常一样，适当的数据结构取决于您想要的操作执行数据结构。所以没有更好地了解你计划做，没有明确的答案。

但是，也许您可以将图形的每个状态存储为邻接矩阵。然后，您可以将2D邻接矩阵堆叠到3D阵列中。那太好了紧凑的结构，使您可以轻松访问每个图形作为一个片段 3D阵列，或许允许您进行跨时间步操作设想。

使用networkx，您可以使用nx.from_numpy_matrix和nx.to_numpy_matrix与邻接矩阵进行转换：

import numpy as np
import networkx as nx

arrs = np.array([[(0,0), (0,0)], 
                [(1,1), (0,1)]])

for arr in arrs:
    G = nx.from_numpy_matrix(arr)
    print(G.edges())
    assert np.allclose(arr, nx.to_numpy_matrix(G))

在第一次迭代打印

[]

因为没有边缘。在第二次迭代中，它打印

[(0, 0), (0, 1), (1, 1)]

因为存在从节点0到节点0，节点0到节点1以及节点1到的边缘节点1：

时间标记的有向图实现

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