使用Python,maplotlib绘制树型有向层级结构图

使用Python,maplotlib绘制树型有向层级结构图

  • 1. 效果图
  • 2. 源码
    • 2.1 plotTree.py绘制层级结构及不同样式
    • 2.2 plotArrow.py 支持的所有箭头样式
  • 参考

前俩篇博客介绍了
1. 使用Python,networkx对卡勒德胡赛尼三部曲之《群山回唱》人物关系图谱绘制
2. 使用Python,networkx绘制有向层级结构图
3. 使用Python,maplotlib绘制树型有向层级结构图 这篇博客是绘制层级结构图三部曲最后一篇。

1. 效果图

按父子层级结构绘制图形,并标记之间的关联关系,并根据不同标签绘制不同颜色箭头(hello的蓝色箭头,bad的红色箭头,默认绿色箭头),效果图如下:
在这里插入图片描述

同样是表达层级结构关系,可以很明显的看出来这比上篇博客使用networkx绘制的层级图要清楚很多,一目了然。
在这里插入图片描述

不同箭头样式:
在这里插入图片描述

支持的所有箭头及箭头弯曲程度样式如下:
在这里插入图片描述

2. 源码

2.1 plotTree.py绘制层级结构及不同样式

# python plotTree.py
# 绘制层级结构图,并根据标签值对树绘制不同颜色


import matplotlib.pyplot as plt

plt.rcParams['backend'] = 'TkAgg'
decisionNode = dict(boxstyle="sawtooth", fc="0.8")
leafNode = dict(boxstyle="round4", fc="0.8")


def getNumLeafs(myTree):
    numLeafs = 0
    firstStr = list(myTree.keys())[0]
    secondDict = myTree[firstStr]
    for key in secondDict.keys():
        if type(secondDict[
                    key]).__name__ == 'dict':  # test to see if the nodes are dictonaires, if not they are leaf nodes
            numLeafs += getNumLeafs(secondDict[key])
        else:
            numLeafs += 1
    return numLeafs


def getTreeDepth(myTree):
    maxDepth = 0
    firstStr = list(myTree.keys())[0]
    secondDict = myTree[firstStr]
    for key in secondDict.keys():
        if type(secondDict[
                    key]).__name__ == 'dict':  # test to see if the nodes are dictonaires, if not they are leaf nodes
            thisDepth = 1 + getTreeDepth(secondDict[key])
        else:
            thisDepth = 1
        if thisDepth > maxDepth: maxDepth = thisDepth
    return maxDepth


def plotNode(nodeTxt, centerPt, parentPt, nodeType, color):
    # 分别表示箭头的样式,俩边距离边框的值,以及箭头线的弯曲程度,箭头的颜色
    arrow_args = dict(arrowstyle="<-", shrinkA=10, shrinkB=10, patchA=None, patchB=None, connectionstyle="arc3,rad=0.3",
                      color=color)
    arrow_args = dict(arrowstyle="<-", shrinkA=10, shrinkB=10, patchA=None, patchB=None, connectionstyle="arc3, rad = 0.",
                      color=color)
    createPlot.ax1.annotate(nodeTxt, xy=parentPt, xycoords='axes fraction',
                            xytext=centerPt, textcoords='axes fraction',
                            va="center", ha="center", bbox=nodeType, arrowprops=arrow_args)


def plotMidText(cntrPt, parentPt, txtString):
    xMid = (parentPt[0] - cntrPt[0]) / 2.0 + cntrPt[0]
    yMid = (parentPt[1] - cntrPt[1]) / 2.0 + cntrPt[1]
    createPlot.ax1.text(xMid, yMid, txtString, va="center", ha="center", rotation=30)


def getArrowColors(parentNode, firstStr, edgeDict):
    key = parentNode + '->' + firstStr
    if not edgeDict.__contains__(key):
        color = 'black'
    elif edgeDict[key].__contains__('hello'):
        color = 'blue'
    elif edgeDict[key].__contains__('bad'):
        color = 'red'
    else:
        color = 'green'
    return color


def getArrowAttrTxt(parentNode, firstStr, edgeDict):
    key = parentNode + '->' + firstStr
    if not edgeDict.__contains__(key):
        return ''
    return edgeDict[key]


def plotTree(myTree, parentPt, parentNode, nodeTxt):
    numLeafs = getNumLeafs(myTree)
    depth = getTreeDepth(myTree)
    firstStr = list(myTree.keys())[0]
    cntrPt = (plotTree.xOff + (1.0 + float(numLeafs)) / 2.0 / plotTree.totalW, plotTree.yOff)
    plotMidText(cntrPt, parentPt, getArrowAttrTxt(parentNode, firstStr, edgeDict))
    plotNode(firstStr, cntrPt, parentPt, decisionNode, getArrowColors(parentNode, firstStr, edgeDict))
    secondDict = myTree[firstStr]
    plotTree.yOff = plotTree.yOff - 1.0 / plotTree.totalD
    for key in secondDict.keys():
        if type(secondDict[key]).__name__ == 'dict':
            print("++++++++++++: ", key, firstStr)
            plotTree(secondDict[key], cntrPt, firstStr, str(key))  # recursion
        else:
            print('----: ', secondDict[key], firstStr, key)
            plotTree.xOff = plotTree.xOff + 1.0 / plotTree.totalW
            plotNode(secondDict[key], (plotTree.xOff, plotTree.yOff), cntrPt, leafNode,
                     getArrowColors(firstStr, secondDict[key], edgeDict))
            plotMidText((plotTree.xOff, plotTree.yOff), cntrPt, getArrowAttrTxt(firstStr, secondDict[key], edgeDict))
    plotTree.yOff = plotTree.yOff + 1.0 / plotTree.totalD


def createPlot(inTree):
    fig = plt.figure(1, facecolor='white')
    fig.clf()
    axprops = dict(xticks=[], yticks=[])
    createPlot.ax1 = plt.subplot(111, frameon=False, **axprops)  # no ticks
    # createPlot.ax1 = plt.subplot(111, frameon=False) #ticks for demo puropses
    plotTree.totalW = float(getNumLeafs(inTree))
    plotTree.totalD = float(getTreeDepth(inTree))
    plotTree.xOff = -0.5 / plotTree.totalW;
    plotTree.yOff = 1.0;
    plotTree(inTree, (0.5, 1.0), 'A', '')
    plt.show()


def retrieveTree(i):
    listOfTrees = [{'no surfacing': {0: 'no', 1: {'flippers': {0: 'no', 1: 'yes'}}}},
                   {'no surfacing': {0: 'no', 1: {'flippers': {0: {'head': {0: 'no', 1: 'yes'}}, 1: 'no'}}}}
                   ]
    return listOfTrees[i]


def getTree(treeDict, nood):
    retrieveTree = {}
    for i, val in enumerate(treeDict[nood]):
        print(i, nood, val)
        if (treeDict.__contains__(val)):
            subTree = {}
            subTree[val] = getTree(treeDict, val)
            retrieveTree[i] = subTree
        else:
            retrieveTree[i] = val
    return retrieveTree


def getRetrieveTree():
    treeDict = {}
    edgeDict = {}
    with open("res/tree.txt", 'r', encoding='utf-8', errors='ignore') as f:
        data = f.readlines()

        for i, line in enumerate(data):
            parentNode = line.split(",")[0]
            childNode = line.split(",")[1]
            edgeDict[parentNode + "->" + childNode] = line.split(",")[2]
            # print(parentNode, childNode)
            if not treeDict.__contains__(parentNode):
                treeDict[parentNode] = set()
            treeDict[parentNode].add(childNode)

    print(treeDict)
    treeDict0 = {}
    treeDict0['A'] = getTree(treeDict, 'A')

    # print(treeDict0)
    return (treeDict0, edgeDict)


# treeDemo = retrieveTree(1)
# print(treeDemo)
# createPlot(treeDemo)
(treeDict, edgeDict) = getRetrieveTree()
print(treeDict)
createPlot(treeDict)

2.2 plotArrow.py 支持的所有箭头样式

# python plotArrow.py
from matplotlib import pyplot as plt

print(plt.rcParams['backend'])  # module://backend_interagg
plt.rcParams['backend'] = 'TkAgg'


def demo_con_style(ax, connectionstyle):
    x1, y1 = 0.3, 0.2
    x2, y2 = 0.8, 0.6

    ax.plot([x1, x2], [y1, y2], ".")
    ax.annotate("", xy=(x1, y1), xycoords='data',
                xytext=(x2, y2), textcoords='data',
                arrowprops=dict(arrowstyle="->", color="0.5",
                                shrinkA=5, shrinkB=5,
                                patchA=None, patchB=None,
                                connectionstyle=connectionstyle,
                                ),
                )

    ax.text(.05, .95, connectionstyle.replace(",", ",\n"),
            transform=ax.transAxes, ha="left", va="top")


fig, axs = plt.subplots(3, 5, figsize=(8, 4.8))
demo_con_style(axs[0, 0], "angle3, angleA = 90, angleB = 0")
demo_con_style(axs[1, 0], "angle3, angleA = 0, angleB = 90")
demo_con_style(axs[0, 1], "arc3, rad = 0.")
demo_con_style(axs[1, 1], "arc3, rad = 0.3")
demo_con_style(axs[2, 1], "arc3, rad = -0.3")
demo_con_style(axs[0, 2], "angle, angleA = -90, angleB = 180, rad = 0")
demo_con_style(axs[1, 2], "angle, angleA = -90, angleB = 180, rad = 5")
demo_con_style(axs[2, 2], "angle, angleA = -90, angleB = 10, rad = 5")
demo_con_style(axs[0, 3], "arc, angleA = -90, angleB = 0, armA = 30, armB = 30, rad = 0")
demo_con_style(axs[1, 3], "arc, angleA = -90, angleB = 0, armA = 30, armB = 30, rad = 5")
demo_con_style(axs[2, 3], "arc, angleA = -90, angleB = 0, armA = 0, armB = 40, rad = 0")
demo_con_style(axs[0, 4], "bar, fraction = 0.3")
demo_con_style(axs[1, 4], "bar, fraction = -0.3")
demo_con_style(axs[2, 4], "bar, angle = 180, fraction = -0.2")

for ax in axs.flat:
    ax.set(xlim=(0, 1), ylim=(0, 1), xticks=[], yticks=[], aspect=1)
fig.tight_layout(pad=0.2)

plt.show()

参考

  • https://blog.csdn.net/weixin_42915773/article/details/111566041
  • https://blog.csdn.net/TQCAI666/article/details/103689182

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/418106.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Python中reduce函数和lambda表达式的学习

reduce函数将一个数据集合&#xff08;链表&#xff0c;元组等&#xff09;中的所有数据进行下列操作&#xff1a;用传给 reduce 中的函数 function&#xff08;有两个参数&#xff09;先对集合中的第 1、2 个元素进行操作&#xff0c;得到的结果再与第三个数据用 function 函数…

基于cRIO9040 FPGA的图像处理流程

硬件准备 CompactRIO9040Basler GigE相机网线遵循GigE Vision标准的相机由高性能、多核cRIO设备支持,如cRIO-908x、cRIO-903x、cRIO-904x和cRIO-905x系列以及基于英特尔的sbRIO。 软件安装 参考:cRIO9040中NI9381模块的测试 此外,PC端需要安装VDM,VAS。 cRIO端,打开NI…

详解UDP/TCP套接字

详解UDP/TCP套接字 预备知识 理解源IP地址和目的IP地址 在IP数据包头部中, 有两个IP地址, 分别叫做源IP地址, 和目的IP地址 源IP地址&#xff1a;发送主机的IP地址。目的IP地址&#xff1a;接收主机的IP地址。 认识端口号 端口号(port)是传输层协议的内容. 端口号是一个…

NVMFS5113PLWFT1G汽车级功率MOSFET 60V 10A/64A满足AEC-Q101标准

AEC-Q101认证标准详细解读&#xff1a; AEC-Q101是一种汽车电子元件可靠性标准&#xff0c;由汽车电子委员会&#xff08;Automotive Electronics Council&#xff0c;简称AEC&#xff09;制定。该标准旨在确保在汽车环境中使用的电子元件具有足够的可靠性和耐久性。 AEC-Q10…

Docker Compose实战指南:让容器管理变得简单而强大

&#x1f9e8;个人主页&#xff1a;明明跟你说过 &#x1f6a9;欢迎&#x1f397;️点赞&#x1f638;关注❤️分享 &#x1f638;希望本文能够对您有所帮助&#xff0c;如果本文有不足之处&#xff0c;或您有更好的建议、见解&#xff0c;欢迎在评论区留下您的看法&#xff0c…

力扣hot100题解(python版29-32题)

29、删除链表的倒数第N个结点 给你一个链表&#xff0c;删除链表的倒数第 n 个结点&#xff0c;并且返回链表的头结点。 示例 1&#xff1a; 输入&#xff1a;head [1,2,3,4,5], n 2 输出&#xff1a;[1,2,3,5]示例 2&#xff1a; 输入&#xff1a;head [1], n 1 输出&a…

苍穹外卖Day03——总结3

前期文章 文章标题地址苍穹外卖Day01——总结1https://lushimeng.blog.csdn.net/article/details/135466359苍穹外卖Day01——解决总结1中存在的问题https://lushimeng.blog.csdn.net/article/details/135473412苍穹外卖Day02——总结2https://lushimeng.blog.csdn.net/articl…

Node.js中的并发和多线程处理

在Node.js中&#xff0c;处理并发和多线程是一个非常重要的话题。由于Node.js是单线程的&#xff0c;这意味着它在任何给定时间内只能执行一个任务。然而&#xff0c;Node.js的事件驱动和非阻塞I/O模型使得处理并发和多线程变得更加高效和简单。在本文中&#xff0c;我们将探讨…

gRPC知识归档

文章目录 gRPC知识归档gRPC原理什么是gRPCgRPC的特性gRPC支持语言gRPC使用场景gRPC设计的动机和原则 数据封装和数据传输问题网络传输中的内容封装和数据体积问题JSONProtobuf&#xff08;微服务之间的服务器调用&#xff0c;一般采用二进制序列化&#xff0c;比如protobuf&…

TVM 和模型优化的概述(1)

文章目录 1. 从 Tensorflow、PyTorch 或 Onnx 等框架导入模型&#xff08;model&#xff09;。2.翻译成 Relay3. lower 到 张量表达式。4. 使用 auto-tuning 模块 AutoTVM 或 AutoScheduler 搜索最佳 schedule。5. 选择最佳配置进行模型编译。6. lower 到 TIR。7. 编译成机器码…

计算机网络:数据链路层知识点汇总

文章目录 一、数据链路层功能概述二、封装成帧和透明传输三、差错控制&#xff08;检错编码&#xff09;四、差错控制&#xff08;纠错编码&#xff09;五、流量控制与可靠传输机制六、停止-等待协议七、后退N帧协议&#xff08;GBN&#xff09;八、选择重传协议&#xff08;SR…

SAP PP学习笔记04 - BOM1 - BOM创建,用途,形式,默认值,群组BOM等

本章开始讲BOM的内容。 1&#xff0c;BOM的定义 &#xff08;Bill of Materials&#xff09; 物料清单&#xff08;Bill of Materials&#xff0c;简称BOM&#xff09;是描述企业产品组成的技术文件。在加工资本式行业&#xff0c;它表明了产品的总装件、分装件、组件、部件、…

小程序固定头部实现:van-nav-bar插件

用的是Vant的NavBar插件&#xff1a; https://youzan.github.io/vant-weapp/#/nav-bar#wai-bu-yang-shi-lei 效果图 页面使用&#xff0c;放开注释的地方就可以显示左边按钮 <van-nav-bar title"精益成本核算" fixed"true" placeholder"true&qu…

Vmware Esxi 部署Mac OS虚拟机

Vmware Esxi在创建虚拟机的时候是有Mac OS选项的&#xff0c;但是实际创建时&#xff0c;选择ISO开机后一直反复引导&#xff0c;是有问题的&#xff0c;原因是需要先解锁&#xff0c;需要在ESXI主机上修改配置并重启。 首先找到管理-服务-TSM-ssh&#xff0c;点击启动&#x…

SecureCRT for Mac/win:保障数据安全的专业终端SSH工具软件

SecureCRT for Mac/win是一款广受欢迎的专业终端SSH工具软件&#xff0c;为用户提供了强大的加密通信和数据安全功能&#xff0c;使其成为网络管理人员、系统管理员和开发人员的首选工具。无论是在Mac还是Windows操作系统下&#xff0c;SecureCRT都能够帮助用户轻松地进行远程访…

数字生活的未来:Web3如何改变我们的日常

随着技术的飞速发展&#xff0c;我们的生活正变得日益数字化。而Web3作为一种新型的互联网模式&#xff0c;正以前所未有的方式改变着我们的日常生活。在本文中&#xff0c;我们将深入探讨Web3技术的特点以及它如何改变我们的数字生活。 1. Web3的特点 Web3是基于区块链技术和…

uniapp 部署h5,pdf预览

1.hubuilderx 打包h5。 2.上传部署包到服务器。 解压部署包&#xff1a;unzip h5.zip 。 3.nginx配置。 user root; worker_processes 1; #worker_cpu_affinity 0001 0010 0100 1000; #error_log logs/error.log; #error_log logs/error.log notice; error_log /var/l…

ChatGPT-4 AI 绘图魔力释放

最近刚开通了 ChatGPT4&#xff0c;正好要设计一个网站图标&#xff0c;想测试一下它AI绘图的能力&#xff0c;让它根据文字描述生成一个想象中的图标 &#xff08;PS&#xff1a;如果想体验 GPT4 文生图&#xff0c;可以看这个教程 如何升级 ChatGPT 4.0&#xff09; 第1次交…

nginx使用详解--动静分离

什么是动静分离&#xff1f; 为了提高网站的响应速度&#xff0c;减轻程序服务器&#xff08;Tomcat&#xff0c;Jboss等&#xff09;的负载&#xff0c;对于静态资源&#xff0c;如图片、js、css等文件&#xff0c;可以在反向代理服务器中进行缓存&#xff0c;这样浏览器在请…

react使用@reduxjs/toolkit和react-redux实现store状态管理

一、概述 reduxjs/toolkit和react-redux是用于在React应用中管理全局状态的工具库 1、reduxjs/toolkit&#xff1a; reduxjs/toolkit是Redux官方推荐的工具库&#xff0c;是对 Redux 的二次封装&#xff0c;它提供了一些便捷的API和工具&#xff0c;帮助开发者更快速地编写R…