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Matlab实现绘制有气泡感的网络图

目录
  • 教程部分
    • 0 数据准备
    • 1 基础绘图
    • 2 气泡大小
    • 3 气泡颜色
    • 4 气泡其他属性
    • 5 连线配色
    • 6 添加节点及类标签
    • 7 标签距离
    • 8 设置字体
  • 工具函数完整代码

    今天给大家带来一款用来绘制有气泡感的网络图的工具函数,绘制效果如下:

    Matlab实现绘制有气泡感的网络图

    花里胡哨的,气泡大小代表流入流出数据量总和,不同颜色的气泡代表属于不同类,两个气泡之间有连线代表有数据流动,连线透明度代表流动数据量,连线的颜色是有方向性的渐变色。

    依旧完整代码放在文末。

    教程部分

    0 数据准备

    数据需要的关系矩阵需要的是反对称矩阵:

    %随机生成100x100的反对角矩阵
    Data=(rand(100)-.5).*(rand(100)>.978);
    Data(1:30,:)=Data(1:30,:).*3;
    Data=tril(Data)-tril(Data)';
    %生成100x1列向量,分类标签为1-10
    Class=(1:10).*ones(10,1);
    Class=Class(:);
    

    1 基础绘图

    两行代码完事:

    %基础绘图
    BD=bubbleDigraph(Data,Class);
    BD=BD.draw();
    

    Matlab实现绘制有气泡感的网络图

    2 气泡大小

    可以使用bubblesize函数设置气泡大小范围,例如:

    bubblesize([5,40])
    

    Matlab实现绘制有气泡感的网络图

    3 气泡颜色

    使用setBubbleColor函数设置颜色:

    BD.setBubbleColor(turbo(10))
    

    Matlab实现绘制有气泡感的网络图

    4 气泡其他属性

    可以使用setBubble函数进行设置,bubblechart图形对象具有的属性均可以修改:

    BD.setBubble('MarkerFaceAlpha',.2,'MarkerEdgeColor',[0,0,0])
    

    Matlab实现绘制有气泡感的网络图

    5 连线配色

    直接使用colormap函数即可设置:

    colormap(bone)
    

    Matlab实现绘制有气泡感的网络图

    6 添加节点及类标签

    分别使用:

    • NodeName
    • ClassName

    俩属性设置两种标签:

    fori=1:100
    nodeName{i}=[nhttp://www.devze.comum2str(Class(i)),'-',num2str(i)];
    end
    className={'AAAAA','BBBBB','CCCCC','DDDDD','EEEEE','FFFFF','GGGGG','HHHHH','IIIII','JJJJJ'};
    
    BD=bubbleDigraph(Data,Class,'NodeName',nodeName,'ClassName',className);
    BD=BD.draw();
    
    bubblesize([5,25])
    

    Matlab实现绘制有气泡感的网络图

    7 标签距离

    分别通过:

    • RNode
    • RClass

    俩属性设置两种标签距离中心的距离:

    BD=bubbleDigraph(Data,Class,'NodeName',nodeName,'ClassName',className,'RClass',1.38,'RNode',1.2);
    BD=BD.draw();
    

    Matlab实现绘制有气泡感的网络图

    8 设置字体

    分别使用:

    • setNodeLabel
    • setClassLabel

    俩函数设置两种标签的属性:

    BD.setNodeLabel('FontName','Cambria','Color',[0,0,.8])
    BD.setClassLabel('FontName','Cambria','Color',[.8,0,0],'FontSize',14)
    

    Matlab实现绘制有气泡感的网络图

    工具函数完整代码

    classdef bubbleDigraph
    % @author : slandarer
    % 公众号  : slandarer随笔 
    % Zhaoxu Liu / slandarer (2023). bubble digraph 
    % (https://www.mathworks.pythoncom/matlabcentral/fileexchange/125140-bubble-digraph), 
    % MATLAB Central File Exchange. 检索来源 2023/2/21.
        properties
            ax,arginList={'ColorOrder','Colormap','ClassName','NodeName','BubbleSize','RClass','RNode'}
            ClassName   % 类名称
            NodeName    % 节点名称
            % 节点配色
            ColorOrder=[0.6510    0.8078    0.8902;    0.1216    0.4706    0.7059;    0.6980    0.8745    0.5412
                        0.2000    0.6275    0.1725;    0.9843    0.6039    0.6000;    0.8902    0.1020    0.1098
                        0.9922    0.7490    0.4353;    1.0000    0.4980         0;    0.7922    0.6980    0.8392
                        0.4157    0.2392    0.6039;    1.0000    1.0000    0.6000;    0.6941    0.3490    0.1569];
            % 连线配色
            Colormap=[1.0000    0.9686    0.9529;    0.9980    0.9454    0.9307;    0.9960    0.9221    0.9084;    0.9939    0.8988    0.8861
                      0.9920    0.8750    0.8630;    0.9910    0.8477    0.8336;    0.9900    0.8204    0.8043;    0.9890    0.7930    0.7750;    
                      0.9877    0.7629    0.7502;    0.9857    0.7245    0.7390;    0.9837    0.6860    0.7279;    0.9817    0.6476    0.7168;    
                      0.9793    0.6027    0.7022;    0.9762    0.5470    0.6820;    0.9732    0.4913    0.6617;    0.9701    0.4357    0.6415;    
                      0.9555    0.3815    0.6263;    0.9292    0.3289    0.6162;    0.9028    0.2763    0.6061;    0.8765    0.2237    0.5960;    
                      0.8369    0.1717    0.5763;    0.7894    0.1201    0.5510;    0.7418    0.0684    0.5257;    0.6942    0.0168    0.5004;    
                      0.6429    0.0039    0.4888;    0.5903    0.0039    0.4817;    0.5376    0.0039    0.4746;    0.4850    0.0039    0.4676;    
                      0.4350    0.0030    0.4552;    0.3855    0.0020    0.4420;    0.3359    0.0010    0.4288;    0.2863         0    0.4157];
            Data,Class          % 有向图及节点分类
            BubbleSize=[5,25];  % 节点气泡大小范围[min,max]
            LineWidth=1.5;      % 连接线粗细
            AlphaLim=[.1,.9];
            ClassSet,ClassNum,
            RClass=1.25;
            RNode=1.08;
            ColorList;
            bubbleHdl,nodeLabelHdl,classLabelHdl
        end
    
        methods
            function obj=bubbleDigraph(Data,Class,varargin)
                obj.Data=Data;
                obj.Class=Class(:);
                obj.ClassSet=unique(Class);
                obj.ClassNum=length(obj.ClassSet);
    
                for i=1:size(obj.Data,1)
                    obj.NodeName{i}='';
                end
                for i=1:obj.ClassNum
                    obj.ClassName{i}='';
                end
                
                % 获取其他数据
                disp(char([64 97 117 116 104 111 114 32 58 32,...
                     115 108 97 110 100 97 114 101 114]))
                for i=1:2:(length(varargin)-1)
                    tid=ismember(obj.arginList,varargin{i});
                    if any(tid)
                        obj.(obj.arginList{tid})=varargin{i+1};
                    end
         开发者_Python学习       end
                if obj.ClassNum>size(obj.ColorOrder,1)
                    obj.ColorOrder=[obj.ColorOrder;rand([obj.ClassNum,3])];
                end
            end
            function obj=draw(obj)
                obj.ax=gca;hold on;
                colormap(obj.Colormap)
                obj.ax.XLim=[-1.2,1.2];
                obj.ax.YLim=[-1.2,1.2];
                obj.ax.XTick=[];
                obj.ax.YTick=[];
                obj.ax.XColor='none';
                obj.ax.YColor='none';
                obj.ax.PlotBoxASPectRatio=[1,1,1];
    
                % 调整初始界面大小
                fig=obj.ax.Parent;
                fig.Color=[1,1,1];
                if max(fig.Position(3:4))<600
                    fig.Position(3:4)=1.8.*fig.Position(3:4);
                    fig.Position(1:2)=fig.Position(1:2)./3;
                end
                % 绘制气泡
                thetaList=linspace(0,2*pi,size(obj.Data,1)+1);thetaList(end)=[];
                XList=cos(thetaList);YList=sin(thetaList);
                obj.bubbleHdl=bubblechart(XList,YList,sum(abs(obj.Data)));
                bubblesize(obj.BubbleSize)
    
                obj.ColorList=zeros(size(obj.Data,1),3);
                for i=1:length(obj.ClassSet)
                    obj.ColorList(obj.Class==obj.ClassSet(i),:)=...
                        repmat(obj.ColorOrder(i,:),sum(obj.Class==obj.Cl编程客栈assSet(i)),1);
                end
                obj.bubbleHdl.CData=obj.ColorList;
                % 绘制连线
                alphaData=abs(obj.Data);
                alphaData=alphaData-min(min(alphaData));
                alphaData=alphaData./max(max(alphaData));
                alphaData=alphaData.*(obj.AlphaLim(2)-obj.AlphaLim(1))+obj.AlphaLim(1);
                for i=1:size(obj.Data,1)
                    for j=1:i-1
                        if obj.Data(i,j)~=0
                            bezierX=[cos(thetaList(i)),0,cos(thjsetaList(j))].*.93;
                            bezierY=[sin(thetaList(i)),0,sin(thetaList(j))].*.93;
                            bezierPnts=bezierCurve([bezierX',bezierY'],100);
                            bezierX=[bezierPnts(:,1);nan];
                            bezierY=[bezierPnts(:,2);nan];
                            fill(bezierX,bezierY,linspace(-1,1,101).*obj.Data(i,j)./abs(obj.Data(i,j)),'EdgeColor','interp',...
                                'LineWidth',obj.LineWidth,'EdgeAlpha',alphaData(i,j))
                        end
                    end
                end
                % 绘制节点标签
                for i=1:size(obj.Data,1)
                    Ti=thetaList(i);
                    rotation=Ti/pi*180;
                    if rotation>90&&rotation<270
                        rotation=rotation+180;
                        obj.nodeLabelHdl(i)=text(cos(Ti).*obj.RNode,sin(Ti).*obj.RNode,obj.NodeName{i},...
                            'Rotation',rotation,'HorizontalAlignment','right','FontSize',9);
                    else
                        obj.nodeLabelHdl(i)=text(cos(Ti).*obj.RNode,sin(Ti).*obj.RNode,obj.NodeName{i},...
                            'Rotation',rotation,'FontSize',9);
                    end
                end
                % 绘制类标签
                for i=1:obj.ClassNum
                    CTi=mean(thetaList(obj.Class==obj.ClassSet(i)));
                    rotation=CTi/pi*180;
                    if rotation>0&&rotation<180
                        obj.classLabelHdl(i)=text(cos(CTi).*obj.RClass,sin(CTi).*obj.RClass,obj.ClassName{i},'FontSize',14,'FontName','Arial',...
                        'HorizontalAlignment','center','Rotation',-(.5*pi-CTi)./pi.*180);
                    else
                        obj.classLabelHdl(i)=text(cos(CTi).*http://www.devze.comobj.RClass,sin(CTi).*obj.RClass,obj.ClassName{i},'FontSize',14,...
                        'HorizontalAlignment','center','Rotation',-(1.5*pi-CTi)./pi.*180);
                    end
                end
                % 贝塞尔函数
                function pnts=bezierCurve(pnts,N)
                    t=linspace(0,1,N);
                    p=size(pnts,1)-1;
                    coe1=factorial(p)./factorial(0:p)./factorial(p:-1:0);
                    coe2=((t).^((0:p)')).*((1-t).^((p:-1:0)'));
                    pnts=(pnts'*(coe1'.*coe2))';
                end
            end
            % 修改气泡颜色
            function obj=setBubbleColor(obj,ColorList)
                obj.ColorOrder=ColorList;
                for i=1:length(obj.ClassSet)
                    obj.ColorList(obj.Class==obj.ClassSet(i),:)=...
                        repmat(obj.ColorOrder(i,:),sum(obj.Class==obj.ClassSet(i)),1);
                end
                set(obj.bubbleHdl,'CData',obj.ColorList);
            end
            % 修改气泡其他属性
            function obj=setBubble(obj,varargin)
                set(obj.bubbleHdl,varargin{:});
            end
            % 设置标签
            function setNodeLabel(obj,varargin)
                for i=1:size(obj.Data,1)
                    set(obj.nodeLabelHdl(i),varargin{:});
                end
            end
    
            function setClassLabel(obj,varargin)
                for i=1:obj.ClassNum
                    set(obj.classLabelHdl(i),varargin{:});
                end
            end
        end
    % @author : slandarer
    % 公众号  : slandarer随笔 
    % Zhaoxu Liu / slandarer (2023). bubble digraph 
    % (https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/125140-bubble-digraph), 
    % MATLAB Central File Exchange. 检索来源 2023/2/21.
    end

    file exchange链接:Zhaoxu Liu / slandarer (2023). bubble digraph (https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/125140-bubble-digraph), MATLAB Central File Exchange. 检索来源 2023/2/21.

    到此这篇关于Matlab实现绘制有气泡感的网络图的文章就介绍到这了,更多相关Matlab绘制网络图内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

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