R語言igraph 包-構建網絡圖

igaph 是一個項目，目標是創建一條簡單，易用的網絡分析工具，有 R, python, C/C++ 等語言的具體實現；

項目主頁：

http://igraph.org/

在R語言中，對應的就是 igraph 這個R包

安裝：

install.packages("igraph")

使用：

對於圖 graph 這種數據結構而言，最基本的元素包括節點（node） 和 邊（節點之間的連線，edge）;

igraph 這個R包提供了不少種建立graph的方式，咱們先看一個最基本的例子，從數據框建立一個graph；

咱們將要建立的graph 以下：

能夠看到，這個graph 包括5個節點，首先建立一個數據框，這個數據框中的每一行是一個節點，每一列是節點的屬性

代碼以下：

> actors <- data.frame(name=c("Alice", "Bob", "Cecil", "David",
                            "Esmeralda"),
                     age=c(48,33,45,34,21),
                     gender=c("F","M","F","M","F"))

> actors
       name age gender
1     Alice  48      F
2       Bob  33      M
3     Cecil  45      F
4     David  34      M
5 Esmeralda  21      F

actors 這個數據框保存了圖中全部節點的信息，共5個節點，有name, age, gender 3種屬性；注意節點的屬性是自定義的

接下來建立另一個數據框，保存邊的信息，

代碼以下：

> relations <- data.frame(from=c("Bob", "Cecil", "Cecil", "David",
+                                "David", "Esmeralda"),
+                         to=c("Alice", "Bob", "Alice", "Alice", "Bob", "Alice"),
+                         same.dept=c(FALSE,FALSE,TRUE,FALSE,FALSE,TRUE),
+                         friendship=c(4,5,5,2,1,1), advice=c(4,5,5,4,2,3))
> relations
       from    to same.dept friendship advice
1       Bob Alice     FALSE          4      4
2     Cecil   Bob     FALSE          5      5
3     Cecil Alice      TRUE          5      5
4     David Alice     FALSE          2      4
5     David   Bob     FALSE          1      2
6 Esmeralda Alice      TRUE          1      3

relations 數據框保存了節點之間的連線信息， from， to 兩列描述了這條邊是從哪一個節點到哪一個檢點，最後的3列是每條邊的一些自定義的屬性

當兩個數據框建立完成以後，就能夠利用 graph_from_data_frame 函數建立一個graph, 代碼以下：

g <- graph_from_data_frame(relations, directed=TRUE, vertices=actors)

第一個參數是保存edge 信息的數據框，directed 參數控制graph 有無方向，vertices 參數是保存節點信息的數據框

最後進行一個簡單的可視化

plot(p)

就能夠獲得以下所示的圖：

 上面只是最基本的可視化的例子，對於graph 而言，有directed graph 和 undirected graph 兩種，在可視化的時候，最核心的東西是計算每一個節點的位置，對於不一樣類型的graph， 有不一樣的自動化的佈局算法

 經過layout 參數能夠方便的指定，使用不一樣的佈局算法

代碼示例：

plot(g, layout = layout.fruchterman.reingold)

效果圖以下：

 

參考資料：

https://rdatamining.wordpress.com/2012/05/17/an-example-of-social-network-analysis-with-r-using-package-igraph/

http://kateto.net/networks-r-igraph