Networkx:使用端口连接节点

Question

我有这个网络：

r1 = dict( name  = 'R1', ports = dict(p1 = 'p1', p2 = 'p2') )
r2 = dict( name  = 'R2', ports = dict(p1 = 'p1', p2 = 'p2') )
r3 = dict( name  = 'R3', ports = dict(p1 = 'p1', p2 = 'p2') )
routers = [r1,r2,r3]
G = nx.Graph()
[G.add_node(r['name'], name=r['name']) for r in routers]
G.add_edges_from([('R1','R2'),('R2','R3')]

前一个生成下一个拓扑。

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​

如您所见，每个节点都有自己的端口p1和p2。我知道如何在图中创建这些边或连接：

In [53]: G.edges()
Out[53]: EdgeView([('R1', 'R2'), ('R2', 'R3')])

但是，我最感兴趣的是使用每个节点的端口作为连接点。含义：

In [53]: G.edges()
Out[53]: EdgeView([('R1'.'p1', 'R2'.'p2'), ('R2'.'p1', 'R3'.'p2')])

我如何才能做到这一点？或者，换句话说，从nodes+ports的角度来说，我如何对其进行建模，其中锚点最终是这些端口？

谢谢!

Answer 1

适用于任何端口连接的通用型号

首先，您需要将端口作为属性添加到节点：

import networkx as nx

r1 = dict( name  = 'R1', ports = dict(p1 = 'p1', p2 = 'p2') )
r2 = dict( name  = 'R2', ports = dict(p1 = 'p1', p2 = 'p2') )
r3 = dict( name  = 'R3', ports = dict(p1 = 'p1', p2 = 'p2') )

routers = [r1,r2,r3]

G = nx.Graph()

for r in routers:
  # Add ports as attributes
  G.add_node(r['name'], name=r['name'], ports=r['ports'])

因此，现在如果我执行以下操作：

G.nodes().get('R3', None)

我得到了以下信息：

{'name': 'R3', 'ports': {'p1': 'p1', 'p2': 'p2'}}

然后，您基本上可以添加一个包装器函数来在您的图中创建边。我假设您可以使用从一个节点到另一个节点的任何其他端口的任何端口：

def add_edge_port(G, node1, port1, node2, port2):
  node_list = [node1, node2]
  port_list = [port1, port2]

  edge_ports = []

  for idx in range(0, 2):
    node_idx = node_list[idx]
    port_idx = port_list[idx]

    # Sanity check to see if the nodes and ports are present in Graph
    if G.nodes().get(node_idx, None) is None:
      print("Node : {} is not present in Graph".format(node_idx))
      return

    if G.nodes(data=True)[node_idx]['ports'].get(port_idx, None) is None:
      print("Port ID :{} is incorrect for Node ID : {}!".
            format(node_idx, port_idx))
      return

    edge_ports.append(node_idx + '.' + port_idx)

  # Add the anchor points as edge attributes
  G.add_edge(node1, node2, anchors=edge_ports)

现在像这样添加边：

add_edge_port(G, 'R1', 'p1', 'R2', 'p2')

print(G.edges(data=True))
# Output : EdgeDataView([('R1', 'R2', {'anchors': ['R1.p1', 'R2.p2']})])

要获取锚点列表，只需使用：

print(nx.get_edge_attributes(G, 'anchors'))
# Output: {('R1', 'R2'): ['R1.p1', 'R2.p2']}

如果您确定端口p1将始终连接到端口p2，请立即执行

def add_edge_port_modified(G, node1, node2):
  # No need to check the nodes in this case
  edge_ports = [node1 + '.p1', node2 + '.p2'] 
  G.add_edge(node1, node2, anchors=edge_ports)

然后调用：

add_edge_port_modified(G, 'R2', 'R3')

边缘将会是

print(nx.get_edge_attributes(G, 'anchors'))
# Output: {('R2', 'R3'): ['R2.p1', 'R3.p2']}

参考文献：

• https://networkx.github.io/documentation/networkx-2.2/reference/generated/networkx.classes.function.get_edge_attributes.html