График с ориентированными ребрами
Объекты digraph представляют ориентированных графов, которые имеют направленные ребра, соединяющие узлы. После того, как вы создадите объект digraph, можно узнать больше о графике при помощи объектных функций, чтобы выполнить запросы против объекта. Например, можно добавить или удалить узлы или ребра, определить кратчайший путь между двумя узлами или определить местоположение определенного узла или ребра.
G = digraph([1 1], [2 3]) e = G.Edges G = addedge(G,2,3) G = addnode(G,4) plot(G)
G = digraphG = digraph(A)G = digraph(A,nodenames)G = digraph(A,NodeTable)G = digraph(A,___,'omitselfloops')G = digraph(s,t)G = digraph(s,t,weights)G = digraph(s,t,weights,nodenames)G = digraph(s,t,weights,NodeTable)G = digraph(s,t,weights,num)G = digraph(s,t,___,'omitselfloops')G = digraph(s,t,EdgeTable,___)G = digraph(EdgeTable)G = digraph(EdgeTable,NodeTable)G = digraph(EdgeTable,___,'omitselfloops')Создайте объект digraph с тремя узлами и тремя ребрами. Одно ребро от узла 1 к узлу 2, другой от узла 1 к узлу 3, и третье от узла 2 к узлу 1.
G = digraph([1 1 2],[2 3 1])
G =
digraph with properties:
Edges: [3x1 table]
Nodes: [3x0 table]
Просмотрите таблицу ребра графика. Для ориентированных графов первый столбец указывает на исходные узлы каждого ребра, и второй столбец указывает на целевые узлы.
G.Edges
ans=3×1 table
EndNodes
________
1 2
1 3
2 1
Добавьте имена узла в график, затем просмотрите новый узел и таблицы ребра. Входные и выходные узлы каждого ребра теперь выражаются с помощью их имен узла.
G.Nodes.Name = {'A' 'B' 'C'}';
G.Nodesans=3×1 table
Name
____
'A'
'B'
'C'
G.Edges
ans=3×1 table
EndNodes
__________
'A' 'B'
'A' 'C'
'B' 'A'
Можно добавить или изменить дополнительные переменные в таблицах Nodes и Edges, чтобы описать атрибуты вершин графика или ребер. Однако вы не можете непосредственно изменить количество узлов или ребер в графике путем изменения этих таблиц. Вместо этого используйте addedge, rmedge, addnode или функции rmnode, чтобы изменить количество узлов или ребер в графике.
Например, добавьте ребро в график между узлами 2 и 3 и просмотрите новый список ребер.
G = addedge(G,2,3)
G =
digraph with properties:
Edges: [4x1 table]
Nodes: [3x1 table]
G.Edges
ans=4×1 table
EndNodes
__________
'A' 'B'
'A' 'C'
'B' 'A'
'B' 'C'
Создайте симметричную матрицу смежности, A, который создает полного ориентированного графа порядка 4. Используйте логическую матрицу смежности, чтобы создать график без весов.
A = ones(4) - diag([1 1 1 1])
A = 4×4
0 1 1 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 0
G = digraph(A~=0)
G =
digraph with properties:
Edges: [12x1 table]
Nodes: [4x0 table]
Просмотрите список ребер графика.
G.Edges
ans=12×1 table
EndNodes
________
1 2
1 3
1 4
2 1
2 3
2 4
3 1
3 2
3 4
4 1
4 2
4 3
Создайте матрицу смежности.
A = magic(4); A(A>10) = 0
A = 4×4
0 2 3 0
5 0 10 8
9 7 6 0
4 0 0 1
Создайте график с именованными узлами с помощью матрицы смежности. Задайте 'omitselfloops', чтобы проигнорировать записи на диагонали A.
names = {'alpha' 'beta' 'gamma' 'delta'};
G = digraph(A,names,'omitselfloops')G =
digraph with properties:
Edges: [8x2 table]
Nodes: [4x1 table]
Просмотрите информация об узле и ребро.
G.Edges
ans=8×2 table
EndNodes Weight
__________________ ______
'alpha' 'beta' 2
'alpha' 'gamma' 3
'beta' 'alpha' 5
'beta' 'gamma' 10
'beta' 'delta' 8
'gamma' 'alpha' 9
'gamma' 'beta' 7
'delta' 'alpha' 4
G.Nodes
ans=4×1 table
Name
_______
'alpha'
'beta'
'gamma'
'delta'
Создайте и постройте график куба с помощью списка конечных узлов каждого ребра.
s = [1 1 1 2 2 3 3 4 5 5 6 7]; t = [2 4 8 3 7 4 6 5 6 8 7 8]; G = digraph(s,t)
G =
digraph with properties:
Edges: [12x1 table]
Nodes: [8x0 table]
plot(G,'Layout','force')
Создайте и постройте график куба с помощью списка конечных узлов каждого ребра. Задайте имена узла и вес ребра как отдельные входные параметры.
s = [1 1 1 2 2 3 3 4 5 5 6 7];
t = [2 4 8 3 7 4 6 5 6 8 7 8];
weights = [10 10 1 10 1 10 1 1 12 12 12 12];
names = {'A' 'B' 'C' 'D' 'E' 'F' 'G' 'H'};
G = digraph(s,t,weights,names)G =
digraph with properties:
Edges: [12x2 table]
Nodes: [8x1 table]
plot(G,'Layout','force','EdgeLabel',G.Edges.Weight)
Создайте взвешенный график с помощью списка конечных узлов каждого ребра. Укажите, что график должен содержать в общей сложности 10 узлов.
s = [1 1 1 1 1]; t = [2 3 4 5 6]; weights = [5 5 5 6 9]; G = digraph(s,t,weights,10)
G =
digraph with properties:
Edges: [5x2 table]
Nodes: [10x0 table]
Постройте график. Дополнительные узлы отключаются от первичного связанного компонента.
plot(G)
Создайте пустой объект диграфа, G.
G = digraph;
Добавьте три узла и три ребра к графику. Соответствующие записи в s и t задают входные и выходные узлы ребер. addedge автоматически добавляет соответствующие узлы в график, если они уже не присутствуют.
s = [1 2 1]; t = [2 3 3]; G = addedge(G,s,t)
G =
digraph with properties:
Edges: [3x1 table]
Nodes: [3x0 table]
Просмотрите список ребер. Каждая строка описывает ребро в графике.
G.Edges
ans=3×1 table
EndNodes
________
1 2
1 3
2 3
Для лучшей производительности создайте графики целиком с помощью одного вызова digraph. Добавление узлов или ребер в цикле может быть медленным для больших графиков.
Составьте таблицу ребра, которая содержит переменные EndNodes, Weight и Code. Затем составьте таблицу узла, которая содержит переменные Name и Country. Переменные в каждой таблице задают свойства вершин графика и ребер.
s = [1 1 1 2 2 3];
t = [2 3 4 3 4 4];
weights = [6 6.5 7 11.5 12 17]';
code = {'1/44' '1/49' '1/33' '44/49' '44/33' '49/33'}';
EdgeTable = table([s' t'],weights,code, ...
'VariableNames',{'EndNodes' 'Weight' 'Code'})EdgeTable=6×3 table
EndNodes Weight Code
________ ______ _______
1 2 6 '1/44'
1 3 6.5 '1/49'
1 4 7 '1/33'
2 3 11.5 '44/49'
2 4 12 '44/33'
3 4 17 '49/33'
names = {'USA' 'GBR' 'DEU' 'FRA'}';
country_code = {'1' '44' '49' '33'}';
NodeTable = table(names,country_code,'VariableNames',{'Name' 'Country'})NodeTable=4×2 table
Name Country
_____ _______
'USA' '1'
'GBR' '44'
'DEU' '49'
'FRA' '33'
Создайте график с помощью таблиц ребра и узла. Постройте график с помощью кодов страны в качестве меток ребра и узла.
G = digraph(EdgeTable,NodeTable); plot(G,'NodeLabel',G.Nodes.Country,'EdgeLabel',G.Edges.Code)
