r - 如何使用固定位置控制 igraph 绘图布局？

Question

我正在尝试绘制一个类似于流程图的网络可视化。我与以下代码相当接近，但我有几个问题：

1. 这是最好的 layout() 算法，还是我可以手动为每个节点分配一个位置>
2. 我怎样才能确保这些节点不会在图中重叠（就像他们在这里所做的那样）？
3. 我可以将一个节点指定为“锚点”或起点吗？即，我可以使“C”成为最顶部或最左侧的节点吗？

非常感谢！！

library("igraph")
L3 <- LETTERS[1:8]
d <- data.frame(start = sample(L3, 16, replace = T), end = sample(L3, 16, replace = T),
                weight = c(20,40,20,30,50,60,20,30,20,40,20,30,50,60,20,30))


g <- graph.data.frame(d, directed = T)

V(g)$name 
E(g)$weight

ideg <- degree(g, mode = "in", loops = F)

col=rainbow(12) # For edge colors

plot.igraph(g, 
  vertex.label = V(g)$name, vertex.label.color = "gray20",
  vertex.size = ideg*25 + 40, vertex.size2 = 30,
  vertex.color = "gray90", vertex.frame.color = "gray20",
  vertex.shape = "rectangle",
  edge.arrow.size=0.5, edge.color=col, edge.width = E(g)$weight / 10,
  edge.curved = T, 
  layout = layout.reingold.tilford)

Answer 1

igraph 中的布局定义在一个矩阵中，每个节点有 2 列和一行。第一列表示它的 x 位置，第二列表示它的 y 位置，并且比例不相关（它总是重新缩放以适合 -1 到 1 的绘图区域。您可以在绘图之前通过调用图形上的布局函数来获得此布局：

 l <-layout.reingold.tilford(g) 
 l
     [,1] [,2]
[1,]    0    0
[2,]   -1    3
[3,]    0    1
[4,]    0    3
[5,]    0    2
[6,]    0    4
[7,]    1    3

这样，您可以手动以任何方式更改它，然后将其发送到绘图：

plot.igraph(g, 
  vertex.label = V(g)$name, vertex.label.color = "gray20",
  vertex.size = ideg*25 + 40, vertex.size2 = 30,
  vertex.color = "gray90", vertex.frame.color = "gray20",
  vertex.shape = "rectangle",
  edge.arrow.size=0.5, edge.color=col, edge.width = E(g)$weight / 10,
  edge.curved = T, 
  layout = l)

您似乎也可以设置参数params来控制布局。这是一个包含一个参数的列表，该参数root显然可用于设置图的根。分配这个节点的编号（请记住，igraph 使用类似 C 的节点索引，第一个是 0）。因此将根设置为“C”：

l <- layout.reingold.tilford(g,params=list(root=2))

编辑：还有RGraphViz一些不错的树形布局，可能值得一试。

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编辑2：

这是我的包中源代码的修改片段，它使用相同类型的布局矩阵来定义图中节点的位置，您可能会发现它很有用：

gridLayout <- function(x)
{
    LmatX <- seq(-1,1,length=ncol(x))
    LmatY <- seq(1,-1,length=nrow(x))

    loc <- t(sapply(1:max(x),function(y)which(x==y,arr.ind=T)))
    layout <- cbind(LmatX[loc[,2]],LmatY[loc[,1]])
    return(layout)
}

此函数所做的是将指定网格中布局的矩阵（类似于layout()）转换为具有 x 和 y 位置的两列布局。定义一个零矩阵，并为每个节点整数从 1 到节点总数（这是 igraph ID + 1 ）。

例如，对于一个愚蠢的 4 节点图：

grid <- matrix(c(
    0,0,1,0,0,
    2,0,3,0,4),nrow=2,byrow=TRUE)

library("igraph")

g <- graph.adjacency(matrix(1,4,4))

plot(g,layout=gridLayout(L))

Answer 2

如果您想自己分配节点位置，则比上述方法更简单的方法是在数据表中添加标记为 x 和 y 的列，并在这些列中添加相应节点的 x 和 y 坐标。例如

library('igraph')
nodes <- c('a','b','c','d')
x <- c(0,1,2,3)
y <- c(0,1,2,3)
from <- c('a','b','c')
to <- c('b','c','d')
NodeList <- data.frame(nodes, x ,y)
EdgeList <- data.frame(from, to)
a<- graph_from_data_frame(vertices = NodeList, d= EdgeList, directed = FALSE)
plot(a)