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plot

绘制图节点和边

说明

示例

plot(G) 绘制图 G 中的节点和边。

示例

plot(G,LineSpec) 设置线型、标记符号和颜色。例如,plot(G,'-or') 对节点使用红色圆圈,对边使用红线。

示例

plot(___,Name,Value) 使用一个或多个名称-值对组参数(采用上述语法中的任意输入参数组合)指定的其他选项。例如,plot(G,'Layout','circle') 绘制图形的圆环形布局,plot(G,'XData',X,'YData',Y,'ZData',Z) 指定图形节点的 (X,Y,Z) 坐标。

plot(ax,___) 将图形绘制到 ax 指定的坐标区中,而不是当前坐标区 (gca) 中。选项 ax 可以位于上述语法中的任何输入参数组合之前。

示例

h = plot(___) 返回 GraphPlot 对象。使用此对象可检查和调整所绘制图的属性。

示例

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使用稀疏邻接矩阵创建一个图,然后绘制该图。

n = 10;
A = delsq(numgrid('L',n+2));
G = graph(A,'omitselfloops')
G = 
  graph with properties:

    Edges: [130x2 table]
    Nodes: [75x0 table]

plot(G)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

创建并绘制一个图。指定 LineSpec 输入来更改图论图的 MarkerNodeColor 和/或 LineStyle

G = graph(bucky);
plot(G,'-.dr','NodeLabel',{})

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

创建一个有向图,然后使用 'force' 布局绘制该图。

G = digraph(1,2:5);
G = addedge(G,2,6:15);
G = addedge(G,15,16:20)
G = 
  digraph with properties:

    Edges: [19x1 table]
    Nodes: [20x0 table]

plot(G,'Layout','force')

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

创建一个加权图。

s = [1 1 1 1 1 2 2 7 7 9 3 3 1 4 10 8 4 5 6 8];
t = [2 3 4 5 7 6 7 5 9 6 6 10 10 10 11 11 8 8 11 9];
weights = [1 1 1 1 3 3 2 4 1 6 2 8 8 9 3 2 10 12 15 16];
G = graph(s,t,weights)
G = 
  graph with properties:

    Edges: [20x2 table]
    Nodes: [11x0 table]

使用节点的自定义坐标绘制图。使用 XData 指定 x 坐标,使用 YData 指定 y 坐标,使用 ZData 指定 z 坐标。使用 EdgeLabel 用边权重为边添加标签。

x = [0 0.5 -0.5 -0.5 0.5 0 1.5 0 2 -1.5 -2];
y = [0 0.5 0.5 -0.5 -0.5 2 0 -2 0 0 0];
z = [5 3 3 3 3 0 1 0 0 1 0];
plot(G,'XData',x,'YData',y,'ZData',z,'EdgeLabel',G.Edges.Weight)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

从上方观看图形。

view(2)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

创建一个加权图。

s = [1 1 1 1 2 2 3 4 4 5 6];
t = [2 3 4 5 3 6 6 5 7 7 7];
weights = [50 10 20 80 90 90 30 20 100 40 60];
G = graph(s,t,weights)
G = 
  graph with properties:

    Edges: [11x2 table]
    Nodes: [7x0 table]

绘制图,用边权重为边添加标签,使各边的宽度与其权重成比例。使用重新调整后的边权重来确定每条边的宽度,其中最大线宽为 5。

LWidths = 5*G.Edges.Weight/max(G.Edges.Weight);
plot(G,'EdgeLabel',G.Edges.Weight,'LineWidth',LWidths)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

创建一个有向图。绘制图,并为节点和边添加自定义标签。

s = [1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 6 7];
t = [2 3 4 5 6 5 7 6 7 8 8 8];
G = digraph(s,t)
G = 
  digraph with properties:

    Edges: [12x1 table]
    Nodes: [8x0 table]

eLabels = {'x' 'y' 'z' 'y' 'z' 'x' 'z' 'x' 'y' 'z' 'y' 'x'};
nLabels = {'{0}','{x}','{y}','{z}','{x,y}','{x,z}','{y,z}','{x,y,z}'};
plot(G,'Layout','force','EdgeLabel',eLabels,'NodeLabel',nLabels)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

创建并绘制一个有向图。指定 plot 的输出参数以返回 GraphPlot 对象的句柄。

s = [1 1 1 2 2 3 3 4 5 5 6 7 7 8 8 9 10 11];
t = [2 3 10 4 12 4 5 6 6 7 9 8 10 9 11 12 11 12];
G = digraph(s,t)
G = 
  digraph with properties:

    Edges: [18x1 table]
    Nodes: [12x0 table]

p = plot(G)

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

p = 
  GraphPlot with properties:

     NodeColor: [0 0.4470 0.7410]
    MarkerSize: 4
        Marker: 'o'
     EdgeColor: [0 0.4470 0.7410]
     LineWidth: 0.5000
     LineStyle: '-'
     NodeLabel: {1x12 cell}
     EdgeLabel: {}
         XData: [2.5000 1.5000 2.5000 2 3 2 3 3 2.5000 4 3.5000 2.5000]
         YData: [7 6 6 5 5 4 4 3 2 3 2 1]
         ZData: [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]

  Show all properties

更改节点的颜色和标记。

p.Marker = 's';
p.NodeColor = 'r';

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

增加节点的大小。

p.MarkerSize = 7;

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

更改边的线型。

p.LineStyle = '--';

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

更改节点的 xy 坐标。

p.XData = [2 4 1.5 3.5 1 3 1 2.1 3 2 3.1 4];
p.YData = [3 3 3.5 3.5 4 4 2 2 2 1 1 1];

Figure contains an axes object. The axes object contains an object of type graphplot.

输入参数

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输入图,指定为 graphdigraph 对象。可使用 graph 创建一个无向图,或使用 digraph 创建一个有向图。

示例: G = graph(1,2)

示例: G = digraph([1 2],[2 3])

线型、标记符号和颜色,指定为符号的字符向量或字符串向量。符号可以按任意顺序出现,而且您可以省略一个或多个特征。如果您省略线型,绘图会将图边显示为实线。

示例: '--or' 用红圈作为节点标记,用红色虚线表示边。

示例: 'r*' 用红色星号作为节点标记,用红色实线表示边。

线型说明表示的线条
'-'实线

Sample of solid line

'--'虚线

Sample of dashed line

':'点线

Sample of dotted line

'-.'点划线

Sample of dash-dotted line, with alternating dashes and dots

标记说明生成的标记
'o'圆圈

Sample of circle marker

'+'加号

Sample of plus sign marker

'*'星号

Sample of asterisk marker

'.'

Sample of point marker

'x'叉号

Sample of cross marker

'_'水平线条

Sample of horizontal line marker

'|'垂直线条

Sample of vertical line marker

's'方形

Sample of square marker

'd'菱形

Sample of diamond line marker

'^'上三角

Sample of upward-pointing triangle marker

'v'下三角

Sample of downward-pointing triangle marker

'>'右三角

Sample of right-pointing triangle marker

'<'左三角

Sample of left-pointing triangle marker

'p'五角形

Sample of pentagram marker

'h'六角形

Sample of hexagram marker

颜色名称短名称RGB 三元组外观
'red''r'[1 0 0]

Sample of the color red

'green''g'[0 1 0]

Sample of the color green

'blue''b'[0 0 1]

Sample of the color blue

'cyan' 'c'[0 1 1]

Sample of the color cyan

'magenta''m'[1 0 1]

Sample of the color magenta

'yellow''y'[1 1 0]

Sample of the color yellow

'black''k'[0 0 0]

Sample of the color black

'white''w'[1 1 1]

Sample of the color white

坐标区对象。如果您不指定坐标区对象,则 plot 使用当前坐标区 (gca)。

名称-值参数

示例: p = plot(G,'EdgeColor','r','NodeColor','k','LineStyle','--')

指定可选的、以逗号分隔的 Name,Value 对组参数。Name 为参数名称,Value 为对应的值。Name 必须放在引号中。您可采用任意顺序指定多个名称-值对组参数,如 Name1,Value1,...,NameN,ValueN 所示。

此处所列的图属性只是一部分。有关完整列表,请参阅 GraphPlot 属性

注意

ArrowSize 仅影响使用 digraph 创建的有向图的显示。

箭头大小,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'ArrowSize' 和一个正值(以磅为单位)。对于具有 100 个或更少节点的图,ArrowSize 的默认值是 7,对于超过 100 个节点的图,默认值是 4

示例: 15

边线条的颜色数据,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'EdgeCData' 和一个长度等于图中边数的向量。EdgeCData 中的值线性映射到当前颜色图中的颜色,导致绘制的图中的每条边具有不同颜色。

边颜色,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'EdgeColor' 和下列值之一:

  • 'none' - 不绘制边。

  • 'flat' - 每条边的颜色取决于 EdgeCData 的值。

  • 矩阵 - 每行都是一个 RGB 三元组,表示一条边的颜色。矩阵的大小为 numedges(G)×3

  • RGB 三元组、十六进制颜色代码或颜色名称 - 边使用指定的颜色。

    RGB 三元组和十六进制颜色代码对于指定自定义颜色非常有用。

    • RGB 三元组是包含三个元素的行向量,其元素分别指定颜色中红、绿、蓝分量的强度。强度值必须位于 [0,1] 范围内,例如 [0.4 0.6 0.7]

    • 十六进制颜色代码是字符向量或字符串标量,以井号 (#) 开头,后跟三个或六个十六进制数字,范围可以是 0F。这些值不区分大小写。因此,颜色代码 '#FF8800''#ff8800''#F80''#f80' 是等效的。

    此外,还可以按名称指定一些常见的颜色。下表列出了命名颜色选项、等效 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

    颜色名称短名称RGB 三元组十六进制颜色代码外观
    'red''r'[1 0 0]'#FF0000'

    Sample of the color red

    'green''g'[0 1 0]'#00FF00'

    Sample of the color green

    'blue''b'[0 0 1]'#0000FF'

    Sample of the color blue

    'cyan' 'c'[0 1 1]'#00FFFF'

    Sample of the color cyan

    'magenta''m'[1 0 1]'#FF00FF'

    Sample of the color magenta

    'yellow''y'[1 1 0]'#FFFF00'

    Sample of the color yellow

    'black''k'[0 0 0]'#000000'

    Sample of the color black

    'white''w'[1 1 1]'#FFFFFF'

    Sample of the color white

    以下是 MATLAB® 在许多类型的绘图中使用的默认颜色的 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

    RGB 三元组十六进制颜色代码外观
    [0 0.4470 0.7410]'#0072BD'

    Sample of RGB triplet [0 0.4470 0.7410], which appears as dark blue

    [0.8500 0.3250 0.0980]'#D95319'

    Sample of RGB triplet [0.8500 0.3250 0.0980], which appears as dark orange

    [0.9290 0.6940 0.1250]'#EDB120'

    Sample of RGB triplet [0.9290 0.6940 0.1250], which appears as dark yellow

    [0.4940 0.1840 0.5560]'#7E2F8E'

    Sample of RGB triplet [0.4940 0.1840 0.5560], which appears as dark purple

    [0.4660 0.6740 0.1880]'#77AC30'

    Sample of RGB triplet [0.4660 0.6740 0.1880], which appears as medium green

    [0.3010 0.7450 0.9330]'#4DBEEE'

    Sample of RGB triplet [0.3010 0.7450 0.9330], which appears as light blue

    [0.6350 0.0780 0.1840]'#A2142F'

    Sample of RGB triplet [0.6350 0.0780 0.1840], which appears as dark red

示例: plot(G,'EdgeColor','r') 创建一个具有红色边的图论图。

边标签,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'EdgeLabel' 和一个数值向量、字符向量元胞数组或字符串数组。EdgeLabel 的长度必须等于图中的边数。默认情况下,EdgeLabel 是空元胞数组(不显示边标签)。

示例: {'A', 'B', 'C'}

示例: [1 2 3]

示例: plot(G,'EdgeLabel',G.Edges.Weight) 使用图边的权重作为其标签。

数据类型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | cell | string

图布局方法,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'Layout' 和下表中的选项之一。下表还列出了兼容的名称-值对组,可用于进一步优化每一种布局方法。有关这些特定于布局的名称-值对组的详细信息,请参阅 layout 参考页。

选项说明特定于布局的名称-值对组
'auto'(默认值)

根据图的大小和结构自动选择布局方法。

-

'circle'

圆形布局。将图节点放置在以原点为中心、半径为 1 的圆形上。

'Center' - 圆形布局的中心节点

'force'

力导向图布局 [1]。在相邻节点之间使用引力,在远距离节点之间使用斥力。

'Iterations' - 力导向图布局迭代次数

'WeightEffect' - 边权重对布局的影响效果

'UseGravity' - 多分量布局的引力切换

'XStart' - 节点的起始 x 坐标

'YStart' - 节点的起始 y 坐标

'layered'

分层节点布局 [2][3][4]。将图节点置于多层中,表示层级结构。默认情况下是逐层向下的(有向无环图的箭头向下)。

'Direction' - 层的方向

'Sources' - 第一层包含的节点

'Sinks' - 最后一层包含的节点

'AssignLayers' - 层分配方法

'subspace'

子空间嵌入式节点布局 [5]。在高维嵌入式子空间中绘制图节点,然后将位置投影回二维。默认情况下,子空间维度是 100 或节点总数(以两者中较小者为准)。

'Dimension' - 嵌入式子空间的维度

'force3'三维力导向图布局。

'Iterations' - 力导向图布局迭代次数

'WeightEffect' - 边权重对布局的影响效果

'UseGravity' - 多分量布局的引力切换

'XStart' - 节点的起始 x 坐标

'YStart' - 节点的起始 y 坐标

'ZStart' - 节点的起始 z 坐标

'subspace3'三维子空间嵌入式布局。

'Dimension' - 嵌入式子空间的维度

示例: plot(G,'Layout','force3','Iterations',10)

示例: plot(G,'Layout','subspace','Dimension',50)

示例: plot(G,'Layout','layered')

线型,指定为逗号分隔的、由 'LineStyle' 和下表中列出的线型之一组成的对组,或者指定为由此类值构成的元胞数组或字符串向量。指定字符向量元胞数组或字符串向量,以便为每条边使用不同线型。

字符线型表示的线条
'-'实线

'--'虚线

':'点线

'-.'点划线

'none'无线条无线条

边线宽,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'LineWidth' 和一个正值(以磅为单位)或由此类值组成的向量。指定一个向量以对图中的每条边使用不同线宽。

示例: 0.75

节点标记符号,指定为逗号分隔的、由 'Marker' 和下表中列出的字符向量之一组成的对组,或者指定为由此类值构成的元胞数组或字符串向量。默认为对图节点使用圆形标记。指定字符向量元胞数组或字符串向量,以便为每个节点使用不同标记。

标记说明生成的标记
'o'圆圈

Sample of circle marker

'+'加号

Sample of plus sign marker

'*'星号

Sample of asterisk marker

'.'

Sample of point marker

'x'叉号

Sample of cross marker

'_'水平线条

Sample of horizontal line marker

'|'垂直线条

Sample of vertical line marker

's'方形

Sample of square marker

'd'菱形

Sample of diamond line marker

'^'上三角

Sample of upward-pointing triangle marker

'v'下三角

Sample of downward-pointing triangle marker

'>'右三角

Sample of right-pointing triangle marker

'<'左三角

Sample of left-pointing triangle marker

'p'五角形

Sample of pentagram marker

'h'六角形

Sample of hexagram marker

'none'无标记不适用

示例: '+'

示例: 'diamond'

节点标记大小,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'MarkerSize' 和一个正值(以磅为单位)或由此类值组成的向量。指定一个向量以对图中的每个节点使用不同标记大小。对于具有 100 个或更少节点的图,MarkerSize 的默认值是 4,对于超过 100 个节点的图,默认值是 2

示例: 10

节点标记的颜色数据,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'NodeCData' 和一个长度等于图中节点数的向量。NodeCData 中的值线性映射到当前颜色图中的颜色,使得绘制的图中的每个节点具有不同颜色。

节点颜色,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'NodeColor' 和下列值之一:

  • 'none' - 不绘制节点。

  • 'flat' - 每个节点的颜色取决于 NodeCData 的值。

  • 矩阵 - 每行都是一个 RGB 三元组,表示一个节点的颜色。矩阵的大小为 numnodes(G)×3

  • RGB 三元组、十六进制颜色代码或颜色名称 - 节点使用指定的颜色。

    RGB 三元组和十六进制颜色代码对于指定自定义颜色非常有用。

    • RGB 三元组是包含三个元素的行向量,其元素分别指定颜色中红、绿、蓝分量的强度。强度值必须位于 [0,1] 范围内,例如 [0.4 0.6 0.7]

    • 十六进制颜色代码是字符向量或字符串标量,以井号 (#) 开头,后跟三个或六个十六进制数字,范围可以是 0F。这些值不区分大小写。因此,颜色代码 '#FF8800''#ff8800''#F80''#f80' 是等效的。

    此外,还可以按名称指定一些常见的颜色。下表列出了命名颜色选项、等效 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

    颜色名称短名称RGB 三元组十六进制颜色代码外观
    'red''r'[1 0 0]'#FF0000'

    Sample of the color red

    'green''g'[0 1 0]'#00FF00'

    Sample of the color green

    'blue''b'[0 0 1]'#0000FF'

    Sample of the color blue

    'cyan' 'c'[0 1 1]'#00FFFF'

    Sample of the color cyan

    'magenta''m'[1 0 1]'#FF00FF'

    Sample of the color magenta

    'yellow''y'[1 1 0]'#FFFF00'

    Sample of the color yellow

    'black''k'[0 0 0]'#000000'

    Sample of the color black

    'white''w'[1 1 1]'#FFFFFF'

    Sample of the color white

    以下是 MATLAB 在许多类型的绘图中使用的默认颜色的 RGB 三元组和十六进制颜色代码。

    RGB 三元组十六进制颜色代码外观
    [0 0.4470 0.7410]'#0072BD'

    Sample of RGB triplet [0 0.4470 0.7410], which appears as dark blue

    [0.8500 0.3250 0.0980]'#D95319'

    Sample of RGB triplet [0.8500 0.3250 0.0980], which appears as dark orange

    [0.9290 0.6940 0.1250]'#EDB120'

    Sample of RGB triplet [0.9290 0.6940 0.1250], which appears as dark yellow

    [0.4940 0.1840 0.5560]'#7E2F8E'

    Sample of RGB triplet [0.4940 0.1840 0.5560], which appears as dark purple

    [0.4660 0.6740 0.1880]'#77AC30'

    Sample of RGB triplet [0.4660 0.6740 0.1880], which appears as medium green

    [0.3010 0.7450 0.9330]'#4DBEEE'

    Sample of RGB triplet [0.3010 0.7450 0.9330], which appears as light blue

    [0.6350 0.0780 0.1840]'#A2142F'

    Sample of RGB triplet [0.6350 0.0780 0.1840], which appears as dark red

示例: plot(G,'NodeColor','k') 创建一个具有黑色节点的图论图。

节点标签,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'NodeLabel' 和一个数值向量、字符向量元胞数组或字符串数组。NodeLabel 的长度必须等于图中的节点数。默认情况下,NodeLabel 是包含图节点的节点 ID 的元胞数组:

  • 对于不带名称的节点(即 G.Nodes 不包含 Name 变量),节点标签是元胞数组中包含的值 unique(G.Edges.EndNodes)

  • 对于具有名称的节点,节点标签是 G.Nodes.Name'

示例: {'A', 'B', 'C'}

示例: [1 2 3]

示例: plot(G,'NodeLabel',G.Nodes.Name) 将节点名称作为其标签。

数据类型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | cell | string

注意

XDataYData 必须同时指定,以使每个节点具有一个有效的 (x,y) 坐标。您还可以选择为三维坐标指定 ZData

节点的 x 坐标,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'XData' 和一个长度等于图中节点数的向量。

注意

XDataYData 必须同时指定,以使每个节点具有一个有效的 (x,y) 坐标。您还可以选择为三维坐标指定 ZData

节点的 y 坐标,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'YData' 和一个长度等于图中节点数的向量。

注意

XDataYData 必须同时指定,以使每个节点具有一个有效的 (x,y) 坐标。您还可以选择为三维坐标指定 ZData

节点的 z 坐标,指定为逗号分隔的对组,其中包含 'ZData' 和一个长度等于图形中节点数的向量。

输出参数

全部折叠

图论图,以对象形式返回。有关详细信息,请参阅 GraphPlot

参考

[1] Fruchterman, T., and E. Reingold. “Graph Drawing by Force-directed Placement.” Software — Practice & Experience. Vol. 21 (11), 1991, pp. 1129–1164.

[2] Gansner, E., E. Koutsofios, S. North, and K.-P Vo. “A Technique for Drawing Directed Graphs.” IEEE Transactions on Software Engineering. Vol.19, 1993, pp. 214–230.

[3] Barth, W., M. Juenger, and P. Mutzel. “Simple and Efficient Bilayer Cross Counting.” Journal of Graph Algorithms and Applications. Vol.8 (2), 2004, pp. 179–194.

[4] Brandes, U., and B. Koepf. “Fast and Simple Horizontal Coordinate Assignment.” LNCS. Vol. 2265, 2002, pp. 31–44.

[5] Y. Koren. “Drawing Graphs by Eigenvectors: Theory and Practice.” Computers and Mathematics with Applications. Vol. 49, 2005, pp. 1867–1888.

版本历史记录

在 R2015b 中推出

全部展开

R2018a 中的行为有变化