Python平面图算法（从零开始掌握图论与可视化）

用 Python 表示图

在 Python 中，我们可以用字典或邻接表来表示图。下面是一个简单的无向图表示：

# 使用邻接表表示图graph = {    'A': ['B', 'C'],    'B': ['A', 'C', 'D'],    'C': ['A', 'B', 'D'],    'D': ['B', 'C']}

判断是否为平面图（使用 NetworkX）

Python 的 networkx 库提供了强大的图处理功能，包括判断平面图。首先安装库：

pip install networkx matplotlib

然后编写代码判断一个图是否为平面图：

import networkx as nx# 创建图G = nx.Graph()G.add_edges_from([('A', 'B'), ('B', 'C'), ('C', 'A'), ('A', 'D')])# 判断是否为平面图is_planar, embedding = nx.check_planarity(G)print("该图是平面图吗？", is_planar)

如果 is_planar 返回 True，说明这个图是平面图，并且 embedding 包含了平面嵌入信息。

可视化平面图

我们还可以用 matplotlib 将图绘制出来，直观查看其结构：

import matplotlib.pyplot as plt# 如果是平面图，使用 planar_layout 布局if is_planar:    pos = nx.planar_layout(G)else:    pos = nx.spring_layout(G)  # 默认布局nx.draw(G, pos, with_labels=True, node_color='lightblue',         node_size=1500, font_size=16, font_weight='bold')plt.title("图的可视化")plt.show()

为什么学习 Python平面图算法 很重要？

掌握图论算法入门知识，能帮助你解决实际问题，比如社交网络分析、路径规划、任务调度等。而Python图可视化则让你更直观地理解数据关系，是数据分析和人工智能领域的基础技能。

对于小白学图算法的朋友来说，从平面图入手是个很好的起点——它概念清晰、应用广泛，且有丰富的工具支持。

小结

通过本教程，你已经学会了：

• 什么是平面图及其特点
• 如何用 Python 表示图结构
• 使用 NetworkX 判断图是否为平面图
• 对图进行可视化展示

现在，你可以尝试构建自己的图，测试不同结构是否为平面图，并探索更多Python平面图算法的应用场景！