PythonのライブラリNetworkxの使い方【初心者向け】

初心者向けにPythonのライブラリNetworkxの使い方について解説しています。Networkxはグラフ分析、ネットワーク理論に用いられるPythonのライブラリ・パッケージです。Matplotlib、PyGraphvizを使うことで画像として可視化することも出来ます。

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PythonのライブラリNetworkxの使い方について解説します。

Pythonについてそもそもよく分からないという方は、Pythonとは何なのか解説した記事をまずご覧ください。

 

なお本記事は、TechAcademyのPythonオンライン講座の内容をもとにしています。

 

田島悠介

今回は、Pythonに関する内容だね!

大石ゆかり

どういう内容でしょうか?

田島悠介

PythonのライブラリNetworkxの使い方について詳しく説明していくね!

大石ゆかり

お願いします!

 

グラフとネットワーク分析のためのライブラリNetworkxとは

Networkxは、多様なネットワークの作成、加工、構造分析を支援するライブラリです。

数学、物理、生物などの分野で活用されています。
 

インストール方法

pipコマンドを用いて、networkxライブラリをインストールします。

 

pip install networkx

 

Pythonインタプリタで以下のようにnetworkxライブラリをインポートします。
エラーが発生しなければ、インストールは成功しています。

 

import networkx

 

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Networkxの使い方

以下のようにグラフを初期化します。
生成したインスタンス(この例では変数G)に対し各種メソッドを呼び出し、グラフの計算や加工を進めます。

 

import networkx as nx
G = nx.Graph()

 

実際に書いてみよう

(注)このコードはGoogle Colaboratoryで動作を確認しました。

はじめにブラウザ上で画像を表示するため、以下を実行しておきます。

 

%matplotlib inline

 

ソースコード

import matplotlib.pyplot as plt
import networkx as nx

G = nx.petersen_graph()
plt.subplot(121)
nx.draw(G, with_labels=True, font_weight='bold')
plt.subplot(122)
nx.draw_shell(G, nlist=[range(5, 10), range(5)], with_labels=True, font_weight='bold')

 

実行結果

以下のようにグラフの画像が表示されました。
 
networkx、分析・加工・作成の結果画像

 

解説

はじめにmatplotlibとnetworkxライブラリをインポートしました。
ピーターセングラフ(Petersen graph、10個の頂点と15個の辺を持つグラフ)の描画を指定しました。
2つのグラフを並べるため、subplot関数で画面分割を指定しました。1行、2列の配置とし、1つ目のグラフを左側(1列目)、2つ目のグラフを右側(2列目)に配置しました。
draw関数、draw_shell関数でグラフを描画しました。

 

監修してくれたメンター

橋本紘希

システムインテグレータ企業勤務のシステムエンジニア。

開発実績: Javaプログラムを用いた業務用Webアプリケーションや、基幹システム用バッチアプリケーションなどの設計構築試験。

 

大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです!

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね!

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます!

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