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Python無權(quán)點(diǎn)文件轉(zhuǎn)化成鄰接矩陣方式_python

作者：qq_42271164 ? 更新時(shí)間： 2023-01-17 編程語言

將無權(quán)點(diǎn)文件轉(zhuǎn)化成鄰接矩陣

目前點(diǎn)文件是兩列Excel代碼，在進(jìn)行復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算時(shí)需要轉(zhuǎn)化成鄰接矩陣。

我在網(wǎng)上找了一個(gè)代碼，稍微修改了下，親測(cè)可以成功轉(zhuǎn)化。

import csv
import numpy as np
import pandas as pd
import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt
 
f = open('D:/ii/R/C3000.csv') 
 #數(shù)據(jù)兩列（id1，id2），每一行表示這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間存在邊
data = [tuple(map(int, row)) for row in csv.reader(f)]#讀取數(shù)據(jù)
 
n = max(max(id1, id2) for id1, id2 in data)
print(n)#最大節(jié)點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)鄰接矩陣的行列數(shù)
matrix = np.zeros((n,n))#生成n行n列的全0數(shù)組
for id1, id2 in data:
    matrix[id2-1][id1-1] = 1#遍歷數(shù)據(jù)，將對(duì)應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)化為1
    matrix[id1-1][id2-1] = 1 #鄰接矩陣對(duì)角對(duì)稱
print(matrix)
df = pd.DataFrame(matrix)
df.to_csv("D:/ii/R/Adjacency Matrix.csv")
#生成鄰接矩陣并存儲(chǔ)

轉(zhuǎn)化成鄰接矩陣后，python代碼對(duì)于點(diǎn)的計(jì)算是從0開始的

鄰接矩陣的COO格式

我們知道，鄰接矩陣通常是稀疏矩陣，而COO格式（Coordinate Format）是稀疏矩陣的一種存儲(chǔ)方式，本文將簡(jiǎn)要介紹如何將無權(quán)無向圖的鄰接矩陣轉(zhuǎn)化為COO格式。

顧名思義，COO格式即坐標(biāo)格式，我們只需考慮鄰接矩陣中不為零的元素的坐標(biāo)。對(duì)于無權(quán)無向圖，其鄰接矩陣是對(duì)稱陣并且元素非 0 0 0 即 1 1 1，

考慮下面的鄰接矩陣：

先考慮下三角部分，不為零的元素的坐標(biāo)為(1,0),(2,1),(3,0)，因此所有不為零的元素的坐標(biāo)為(1,0),(0,1),(2,1),(1,2),(3,0),(0,3)。

將這六個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)置成列向量并沿列方向拼在一起即可得到此鄰接矩陣的COO格式：

容易看出，對(duì)于無權(quán)無向圖，設(shè)它有 num_edges 條邊，則鄰接矩陣的COO格式的形狀為 (2, num_edges * 2)。

在 PyG 中，一條無向邊被視為兩條有向邊的組合，COO格式中的 num_edges 指的是有向邊的個(gè)數(shù)，因此這種情況下無論是有向圖還是無向圖，形狀均可統(tǒng)一為 (2, num_edges)。

numpy 實(shí)現(xiàn)：

import numpy as np


def adj2coo(adj):
    """Convert the adjacency matrix to its COO format

    Args:
        adj (ndarray): Adjacency matrix

    Returns:
        ndarray: COO format
    """
    return np.vstack(adj.nonzero())

例如：

a = np.array([[0, 1, 0, 1], 
			  [1, 0, 1, 0], 
			  [0, 1, 0, 0], 
			  [1, 0, 0, 0]])
print(adj2coo(a))
# [[0 0 1 1 2 3]
#  [1 3 0 2 1 0]]

總結(jié)

原文鏈接：https://blog.csdn.net/qq_42271164/article/details/124794876

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