igaph 是一個項目,目標是建立一條簡單,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包提供了很多種創建graph的方式,我們先看一個最基本的例子,從數據框創建一個graph;
我們將要創建的graph 如下:

可以看到,這個graph 包括5個節點,首先創建一個數據框,這個數據框中的每一行是一個節點,每一列是節點的屬性
代碼如下:
> 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所有節點的信息,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
接下來創建另外一個數據框,保存邊的信息,
代碼如下:
> 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個節點到哪個檢點,最后的3列是每條邊的一些自定義的屬性
當兩個數據框創建完成之后,就可以利用 graph_from_data_frame 函數創建一個graph, 代碼如下:
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
最后進行一個簡單的可視化
plot(p)
就可以得到如下所示的圖:

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個節點的位置,對於不同類型的graph, 有不同的自動化的布局算法
通過layout 參數可以方便的指定,使用不同的布局算法
代碼示例:
plot(g, layout = layout.fruchterman.reingold)
效果圖如下:
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
