Python igraph 顶点索引

Question

我在 python 中使用 igraph 库。我想知道是否有一种使用字符串作为顶点索引的方法。我知道'name'属性并且我可以写

g = igraph.Graph(directed=True)
g.add_vertex('hello')
g.add_vertex('world')
g.add_edge('hello','world')

一切正常。除非我两次添加相同的顶点，例如：

g = igraph.Graph(directed=True)
g.add_vertex('world')
g.add_vertex('hello')
g.add_vertex('hello')

创建了两个不同的顶点，如果我现在添加一条边：

g.add_edge('hello','world')

边被添加到第一个匹配 'hello' 作为名称的顶点。这也表明这种形式的索引具有 O(n) 复杂性而不是 O(1)（即扫描整个顶点列表，直到找到一个顶点 v 以找到 v['name'] == 'hello'）。

所以我在考虑保持顶点名称和索引之间的映射，例如：

mapping = {}
g = igraph.Graph(directed=True)
g.add_vertex('hello')
mapping['hello'] = len(g.vs)-1
g.add_vertex('world')
mapping['world'] = len(g.vs)-1
g.add_edge(mapping['hello'],mapping['world'])

我认为这应该可行，因为 我从不删除顶点，所以我猜索引应该保持不变。它还具有平均查找速度 O(1)，应该比以前的解决方案更好。 但是我想知道：

• 我是否总是保证g.vs[i].index == i？ （即，我是否可以总是使用顶点在 vs 数组中的位置来在 add_edge() 等函数中引用该顶点？）
• 我是否总是保证当我向图中添加一个新顶点时，它的索引将是len(g.vs)-1？

编辑：关于边缘的相同问题：我保证我会在g.es[len(g.es)-1] 中找到最后添加的边缘吗？

Answer 1

这也表明这种形式的索引具有 O(n) 复杂度而不是 O(1)

这不是真的； igraph 为name vertex 属性维护了一个从名称到顶点 ID（就像您建议的那样）的内部映射，该属性会在您添加或删除顶点时自动更新。如果有多个具有相同名称的顶点，则映射选择一个任意顶点，然后（一致地）返回该顶点以进行名称查找。在幕后，这一切都是用标准的 Python 字典完成的。因此，您可以安全地执行以下所有操作：

• 当 igraph 函数或方法需要顶点 ID 时，使用顶点名称而不是顶点 ID
• 使用g.vs.find("foo") 查找name 等于"foo" 的任意顶点。

请注意，我们无法阻止用户创建具有相同名称的多个顶点，因为这在 igraph 可以读取的许多图形格式（例如 GraphML）中有效，并且我们不想阻止用户读取它们。

我是否总是保证 g.vs[i].index == i？

是的，这保证是真的。但是，以下不是：

>>> v = g.vs[12]
>>> g.delete_vertices(...)
>>> g.vs[v.index] == v

原因是顶点和边对象非常“愚蠢”，因为它们只存储对它们起源的图形的引用以及它们在图形中的索引 - 但是当图形本身更新时它们不会更新。经验法则是，一旦您对底层图进行变异，您持有引用的任何顶点或边对象都将变为“无效”。

我是否总是保证当我向图中添加一个新顶点时，它的索引将为 len(g.vs)-1？

严格来说，API 并不能保证这一点（作为正式的“合同”），但从 igraph 开发之初就一直如此，我认为未来任何时候都没有理由改变它。我也经常在自己的代码中依赖它。这同样适用于边缘。