使用 Graphviz dot 处理后如何获取节点的排名？

Question

我使用 dot 来渲染图形，效果还可以。

现在我需要以某种方式获取点分配给每个节点的排名，有没有办法做到这一点？

例如从这个 .dot 文件：

digraph D {
    Ivan -> Herbert [label="15,16"];
    Ivan -> Diego [label="23", color="slategray"];
    Roberto -> Herbert [label="17,18"];
    Roberto -> Ivan [label="19,20"];
    Diego -> Roberto [label="21", color="slategray", style=dashed, color=red, constraint=false]
    {rank=max;}
}

我想获得如下信息：

rank of "Roberto" is 1
rank of "Ivan" is 2
rank of "Diego" is 3
rank of "Herbert" is 3

其中节点的等级是它在图形渲染中的深度，即顶部节点的等级为 1，其子节点为 2，等等。

请注意，我的图表通常更复杂，并且总是包含循环，并且视觉布局显示给用户，因此“自己动手”的方法不在表格中，因为每个节点的等级需要与点渲染。

我目前正在使用 python，但我可以使用任何其他工具来实现这一点。

Answer 1

这是（非常简单的测试）GVPR (https://www.graphviz.org/pdf/gvpr.1.pdf) 程序，它似乎可以满足您的需求。
一旦计算了 X-Y 坐标，Dot 似乎就不会保留排名数字。所以这个程序反向计算一个节点 Y（或 X）坐标的秩数。
Linux命令行为：dot -Tdot yourgraph.gv | gvpr -f listRank.gvpr

listRank.gvpr 程序：

BEGIN {
  int i, j, N, R=0,  nIndx=0, list[string];
  string rankList[double];
  string nodeIndx[int];
  string str1, RankDir="TB"; 
  node_t aNode, thisNode[];
  double dist;

  void setRank(){
    R++;
    str1=substr(rankList[dist],1);     // strip leading delimiter
    unset(nodeIndx);                      // delete array of node indices
    N=split(str1, nodeIndx, "|");
    for (i=0; i<N; i++){              // for each node in this rank (w/ same Y/X pos)
      j=nodeIndx[i];
      aNode=thisNode[j];
      print ("rank of \"", aNode.name, "\"  is ",  R);
    }
  }
}
BEG_G{
  if (hasAttr($G, "rankdir") && $G.rankdir!="")
    RankDir=$G.rankdir;
  print ("// RANKDIR: ", RankDir);
}
N {
  thisNode[++nIndx]=$;  // index the nodes
  if (RankDir=="LR|RL"){        // ksh pattern matching
    dist=$.X;
  } else {
    dist=$.Y;
  }
  // build a string containing all node indices, based on (indexed by) Y/X value
  rankList[dist]=sprintf("%s|%s", rankList[dist], nIndx);
}
END_G{
  // for each rank, in sorted order
  if (RankDir=="TB|RL"){        //      ksh pattern matching
    forr (rankList[dist]){      //  decreasing sort
      setRank();
    }
  }else{
    for (rankList[dist]){       // increasing sort
      setRank();
    }
  }
}

此文件已失效(https://www.graphviz.org/Gallery/directed/cluster.html)

rank of "start"  is 1
rank of "a0"  is 2
rank of "b0"  is 2
rank of "a1"  is 3
rank of "b1"  is 3
rank of "a2"  is 4
rank of "b2"  is 4
rank of "a3"  is 5
rank of "b3"  is 5
rank of "end"  is 6

Answer 2

我确信有一个更有效的算法，但您可以在networkx 中执行此操作，首先获取所有“根”节点（即没有“入”边的节点），然后在来自每个节点的图表，随时定义排名。

我不知道它是否与 DOT 定义的完全相同，但它确实构建了一个准确的拓扑排名。

代码：

from collections import defaultdict
import networkx as nx

graph = nx.drawing.nx_agraph.read_dot('graph.dot')
roots = []
ranks = defaultdict(int)
for node in graph.nodes:
    if not list(graph.predecessors(node)):
        roots.append(node)
        ranks[node] = 1

for root in roots:
    for (head, tail) in nx.bfs_edges(graph, root):
        ranks[tail] = max(ranks[tail], ranks[head] + 1)

print(ranks)

输出：

defaultdict(<class 'int'>, {'a': 1, 'e': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 3})