在R中绘制网络（控制边缘厚度加上非重叠边缘）

Question

我需要使用R绘制一个包含5个节点和20个有向边（连接每2个节点的边）的网络，但我需要存在两个特征：

1. 能够控制每个边缘的厚度。
2. 边缘不重叠（即边缘形式A到B不会从B到A的边缘绘制）

我花了好几个小时寻找解决方案，尝试了很多套餐，但总是有问题。

请有人建议解决方案并提供尽可能完整的示例吗？

非常感谢提前。

Answer 1

如果线条可以弯曲，那么我知道两种方法。首先，我创建一个边缘列表：

Edges <- data.frame(
    from = rep(1:5,each=5),
    to = rep(1:5,times=5),
    thickness = abs(rnorm(25)))

Edges <- subset(Edges,from!=to)

它包含第一列的原点节点，第二列的目标节点和第三列的权重。您可以使用我的pacake qgraph使用此绘制加权图。默认情况下，如果两个节点之间有多条边，则边是弯曲的：

library("qgraph")
qgraph(Edges,esize=5,gray=TRUE)

然而，这个包并不是真正用于此目的，你不能改变边缘颜色（但是，正在处理它:)）。您只能通过一个小技巧使所有边缘变黑：

qgraph(Edges,esize=5,gray=TRUE,minimum=0,cut=.Machine$double.xmin)

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要获得更多控制权，您可以使用igraph包。首先我们制作图表：

library("igraph")
g <- graph.edgelist(as.matrix(Edges[,-3]))

注意转换为矩阵并减去一，因为第一个节点为0.接下来我们定义布局：

l <- layout.fruchterman.reingold(g)

现在我们可以使用E()函数更改一些边参数：

# Define edge widths:
E(g)$width <- Edges$thickness * 5

# Define arrow widths:
E(g)$arrow.width <- Edges$thickness * 5

# Make edges curved:
E(g)$curved <- 0.2

最后绘制图表：

plot(g,layout=l)

Answer 2

虽然不是专门的R答案，但我建议使用Cytoscape来生成网络。

您可以使用RCytoscape自动化它。 http://bioconductor.org/packages/release/bioc/html/RCytoscape.html

Answer 3

信息丰富的名为“网络”的软件包可以很好地绘制定向网络，并处理您的问题。

ex.net <- rbind(c(0, 1, 1, 1), c(1, 0, 0, 1), c(0, 0, 0, 1), c(1, 0, 1, 0))

plot(network(ex.net), usecurve = T, edge.curve = 0.00001,
     edge.lwd = c(4, rep(1, 7)))

edge.curve参数，如果设置得非常低并与usecurve = T结合，则会分隔边，尽管可能有更直接的方法，而edge.lwd可以将矢量作为不同大小的参数

我承认，这并不总是最漂亮的结果。但是，可以通过多种不同的方式获得体面的网络图很容易（参见？network.plot）。

Answer 4

边缘上的“非重叠”约束是这里的一个大问题。首先，你的网络必须是“平面的”，否则在二维中是不可能的（你不能将三个房子连接到没有交叉的天然气，电力，电话公司建筑物。）

我认为平面图布局的算法基本上解决了4色问题。玩得开心。存在启发式，搜索平面图布局和强制定向，并阅读Planar Graph Layouts