合集 - manim(41)
1.
【manim动画教程】-- 安装
2023-03-28
2.
【manim动画教程】-- 基本图形
2023-03-29
3.
【manim动画教程】-- 坐标系
2023-04-10
4.
【manim动画教程】-- 文本样式
2023-04-07
5.
【manim动画教程】-- 文字和公式
2023-04-04
6.
【manim动画教程】-- 图形样式
2023-03-31
7.
【manim动画教程】--相机
2023-04-19
8.
【manim动画教程】--高级动画效果
2023-04-14
9.
【manim动画教程】--常用动画效果
2023-04-12
10.
【manim】之滚动字幕
2022-12-06
11.
【manim】之圆规动画
2023-01-31
12.
【manim】之目录动画
2023-02-28
13.
manim边学边做--DecimalNumber
06-12
14.
manim边学边做--Integer
06-13
15.
manim边学边做--Variable
06-14
16.
manim边学边做--Title
06-20
17.
manim边学边做--BulletedList
06-21
18.
manim边学边做--SingleStringMathTex
06-23
19.
manim边学边做--MathTex
06-28
20.
manim边学边做--Tex
07-01
21.
manim边学边做--Text
07-04
22.
manim边学边做--Paragraph
07-09
23.
manim边学边做--MarkupText
07-10
24.
manim边学边做--Code
07-16
25.
manim边学边做--Matrix
07-17
26.
manim边学边做--Table
07-25
27.
manim边学边做--点
08-09
28.
manim边学边做--圆形类
08-15
29.
manim边学边做--圆弧形
08-20
30.
manim边学边做--直线类
08-22
31.
manim边学边做--带箭头直线
09-02
32.
manim边学边做--曲线类
09-04
33.
manim边学边做--角度标记
09-07
34.
manim边学边做--常用多边形
09-10
35.
manim边学边做--通用多边形
09-13
36.
manim边学边做--弧形多边形
09-15
37.
manim边学边做--空心多边形
09-21
38.
manim边学边做--图形间集合关系
09-27
39.
manim边学边做--形状匹配
10-01
40.
manim边学边做--无向图
10-10
41.
manim边做边学--有向图
10-12
收起
有向图和上一篇介绍的无向图基本一样，唯一的区别在于有向图的边有方向性，它表示的是顶点之间的单向或依赖关系。

有向图G一般表示为：G=。和无向图一样，V是顶点集合，E是边的集合。

不同之处在于，无向图是用小括号(V,E)，有向图用尖括号。

在有向图中，边是有方向的，所以，从顶点A到顶点B的边与从顶点B到顶点A的边是不同的。

与无向图一样，有向图也有很多应用场景，比如：
[kod.fan-team.com）
[kod.fa396.com）
[kod.fanliyes.com）
[kod.fanqie2004.com）
[kod.fuchan91.com）

在地图导航中，有向图常被用来表示道路网络。

节点代表地点（如交叉路口、城市等），有向边代表道路，边的权重可以表示道路的长度、行驶时间或交通状况等。

在供应链管理中，有向图可以用来表示货物的流动路径。

节点代表供应链中的各个环节（如供应商、制造商、分销商等），边代表货物流动的路径，边的容量可以表示货物的承载能力。

在社会网络中，上一篇提到可以用无向图表示用户之间的好友关系。

而有向图同样可以用在社会网络分析，它可以用来表示用户之间的关注关系，转发关系等，用于分析用户的行为模式。

下面介绍manim中绘制有向图的对象DiGraph。

1. 主要参数
   有向图对象DiGraph主要参数和无向图类似：

参数名称 类型 说明
vertices list 图的顶点列表
edges list 图的边列表，每个边
labels dict 顶点是否显示标签文本
label_fill_color str 标签的背景色
layout str 图中定点的布局方式
layout_config dict 配置如何布局图中各个顶点
layout_scale float 图各个顶点布局的比例
vertex_type Mobject 顶点的类型，不一定是点，也可以是manim中其他的对象
vertex_config dict 顶点相关的配置
vertex_mobjects dict 一系列的顶点对象
edge_type Mobject 边的类型，不一定是线，也可以是manim中其他的对象
edge_config dict 边相关的配置
paritions list
root_vertex dict
这些参数中，vertices和edges相关的参数（比如xxx_type，xxx_config）比较好理解。

labels参数设置是否需要显示顶点的标签，默认是把vertices的数值作为标签的内容。

layout参数内置了多种现成的布局方式：

'circular',
'kamada_kawai'
'partite'
'planar'
'random'
'shell'
'spectral'
'spiral'
'spring'
'tree'
layout_config参数可以对上面现成布局方式的进行微调。

最后两个参数paritions和root_vertex比较特殊，

paritions只能在layout设置为'partite'时使用，用来生成层状的图（比如描述神经网络的图），

paritions用来设置每一层包含哪些顶点；

root_vertex只能在layout设置为'tree'时使用，用来树状图，

root_vertex用来设置树的根节点。

后面的示例会演示如何使用paritions和root_vertex来生成层状和树状的有向图。

1. 主要方法
   有向图DiGraph的方法主要用来动态改变有向图，比如添加或删除顶点和边。

名称 说明
add_edges 增加有向图的边
add_vertices 增加有向图的顶点
remove_edges 删除有向图的边
remove_vertices 删除有向图的顶点
change_layout 动态改表有向图的结构
from_networkx 从networkx来生成有向图
networkx是另一个常用的Python库，用于创建、操作和研究复杂网络的结构。

DiGraph对象也可以直接根据networkx的对象生成图。

1. 使用示例
   下面的示例和上一篇无向图的示例类似，只是改用有向图DiGraph对象来实现。

3.1. 顶点的配置
顶点的设置和无向图几乎是一样的。

不同颜色的设置

graph = DiGraph(
vertex_config={
0: {"color": RED},

    # ...
},

)

顶点显示标签

graph = DiGraph(
labels=True,
)

星形顶点

graph = DiGraph(
vertex_config={"outer_radius": 0.15},
vertex_type=Star,
)

3.2. 边的配置
有向图的边也和顶点一样，可以设置颜色，粗细等属性，

与无向图不同之处在于：有向图的边可以设置箭头的样式。

边的颜色

graph = DiGraph(
edge_config={
(0, 1): {"color": RED},

    # ...
},

)

边的粗细

graph = DiGraph(
edge_config={
(0, 1): {"stroke_width": 1},

    # ...
},

)

不同箭头的边

graph = DiGraph(
edge_config={
(0, 1): {
"tip_config": {
"tip_shape": ArrowCircleTip,
},
},
(0, 2): {
"tip_config": {
"tip_shape": ArrowTriangleTip,
},
},

    # ...
},

)

3.3. 内置的layout
有向图中内置的layout和上一篇无向图中介绍的是一样的。

for layout in [
"spring",
"circular",
"kamada_kawai",
"planar",
"random",
"shell",
"spectral",
"spiral",
]:
graph = DiGraph(
layout=layout,
)

3.4. 层状图
层状图的布局需要配合参数partitions一起使用，partitions中决定每一层中有哪些顶点。

有向图的边有方向，绘制出来更像神经网络的结构。

partitions = [[0, 1], [2, 3, 4], [5, 6], [7, 8]]
graph = DiGraph(
layout="partite",
partitions=partitions,
)

3.5. 树状图
树状图的布局需要配合参数root_vertex一起使用，root_vertex定义了树的根顶点是哪个。

这里与无向图有个不同的地方，绘制有向的树状图时，顶点和边的顺序很重要，需要从根节点开始，依次传入各个顶点。

下面示例中，第二个树状图改变了 根节点，不是仅仅改变root_vertex就行的，需要先改变图中顶点的顺序。

下面的代码是简略后的代码，完整的代码可以文中最后部分的链接中下载。

初始的树

graph = DiGraph(
layout="tree",
root_vertex=0,
)

重要!!!

修改前需要调整节点和边的顺序

修改根节点

graph2 = DiGraph(
layout="tree",
root_vertex=2,
)