如何将边权重分配给 R igraph 中的某些边

Question

我想为最短路径中使用的某些边分配一个小的、非负的边权重。 这是一个示例图：

library(igraph)
data <- read.table(text="
1 2
1 4
1 5
2 3
2 4
3 4
5 7
5 8
3 6", header=FALSE)
gmatrix <- data.matrix(data, rownames.force = NA) #convert into a matrix to use in igraph
g <- graph_from_edgelist(gmatrix, directed = FALSE) 

如果我找到节点 1 和节点 3 之间的最短路径，则使用的边是 1-2 和 1-3。

get.shortest.paths(g, 1,3)
$vpath
$vpath[[1]]
+ 3/9 vertices, from 634c426:
[1] 1 2 3

我想要做的是为这些边分配一个小的 epsilon 值。 然后，我想调用get.shortest.paths(g, 1,3)来测试该函数是否会识别相同的路径。

Answer 1

好的，这个我可以帮忙：

使用E()查询带有从get.shortest.paths的 id 的边，并将值分配给新的边属性名称（例如，“重量”或其他名称）：

p <- get.shortest.paths(g, 1, 3)$vpath[[1]]

E(g, path = p)$weight <- 0.1

检查结果：

> E(g)
+ 9/9 edges from 605e8c7:
[1] 1--2 1--4 1--5 2--3 2--4 3--4 5--7 5--8 3--6
> E(g)$weight
[1] 0.1  NA  NA 0.1  NA  NA  NA  NA  NA

从 1 到 2 和 2 到 3 的路径现在具有加权边。

现在，将零分配给其他边，“get.shortest.paths”标识另一条路径：

> E(g)$weight <- ifelse(is.na(E(g)$weight), 0, E(g)$weight)
> E(g)$weight
[1] 0.1 0.0 0.0 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
> get.shortest.paths(g, 1, 3, weights = E(g)$weight)
$vpath
$vpath[[1]]
+ 3/8 vertices, from 605e8c7:
[1] 1 4 3


$epath
NULL

$predecessors
NULL

$inbound_edges
NULL

更简洁一点：

g <- set_edge_attr(g, "weight", value = ifelse(E(g) %in% E(g, path = p), 0.1, 0))

E(g)$weight
[1] 0.1 0.0 0.0 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Answer 2

在接下来的代码中，我将使用函数all_shortest_paths而不是get.shortest.paths来获取所有最短路径。 这是因为我稍后会为其中之一的边缘分配权重。

询问的路径在顶点3和5之间，因为有两条路径。

首先，看看get.shortest.paths返回什么。

get.shortest.paths(g, 3, 5)
#$vpath
#$vpath[[1]]
#+ 4/8 vertices, from 98e8e26:
#[1] 3 2 1 5
#
#
#$epath
#NULL
#
#$predecessors
#NULL
#
#$inbound_edges
#NULL

该函数仅返回一个路径： 3 2 1 5 。 但是顶点3和5之间有两条最短路径。

p <- all_shortest_paths(g, 3, 5)
p
#$res
#$res[[1]]
#+ 4/8 vertices, from fc330b4:
#[1] 3 2 1 5
#
#$res[[2]]
#+ 4/8 vertices, from fc330b4:
#[1] 3 4 1 5
#
#
#$nrgeo
#[1] 2 1 1 1 2 1 0 0

现在将epsilon权重分配给其中一条路径的边缘，即第一个。

E(g, path = p$res[[1]])$weight <- .Machine$double.eps^0.5
E(g)$weight
#[1] 1.490116e-08           NA 1.490116e-08 1.490116e-08           NA
#[6]           NA           NA           NA           NA

再次获取所有最短路径。

all_shortest_paths(g, 3, 5)
#$res
#$res[[1]]
#+ 4/8 vertices, from fc330b4:
#[1] 3 4 1 5
#
#
#$nrgeo
#[1] 1 0 1 1 1 1 0 0

现在只有一条路径，路径3 4 1 5 ，以前的路径p$res[[1]]现在更重，不再是最短路径。

而get.shortest.paths也返回一条路径。

get.shortest.paths(g, 3, 5)
#$vpath
#$vpath[[1]]
#+ 4/8 vertices, from 98e8e26:
#[1] 3 4 1 5
#
#
#$epath
#NULL
#
#$predecessors
#NULL
#
#$inbound_edges
#NULL

编辑。

继评论用户paqmo ，下面的代码使用的唯一功能get.shortest.paths获得的最短路径。 给它的边分配权重后，同一个函数返回的路径不再是p2 ，它和上面的代码一样。

只有在没有权重属性的情况下重新初始化图形时，此代码才有意义。

p2 <- get.shortest.paths(g, 3, 5)
p2
#$vpath
#$vpath[[1]]
#+ 4/8 vertices, from 61bfc89:
#[1] 3 2 1 5
#
#
#$epath
#NULL
#
#$predecessors
#NULL
#
#$inbound_edges
#NULL


E(g, path = p2$vpath[[1]])$weight <- .Machine$double.eps^0.5
E(g)$weight
get.shortest.paths(g, 3, 5)
#$vpath
#$vpath[[1]]
#+ 4/8 vertices, from 61bfc89:
#[1] 3 4 1 5
#
#
#$epath
#NULL
#
#$predecessors
#NULL
#
#$inbound_edges
#NULL