MatplotlibとNetworkxを使ってラティス（格子）グラフを描画する方法

Pythonのグラフ描画ライブラリ「Networkx」と可視化ライブラリ「Matplotlib」を組み合わせると、ラティス（格子状）のグラフやネットワーク図を簡単に描画できます。この記事では、2次元格子グラフを作成して表示するまでの手順を解説します。

描画の手順

Networkxを使ってラティスやグラフを描画するには、以下の手順に従います。

• networkx と pyplot をインポートします。
• 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白（パディング）を調整します。
• nx.grid_2d_graph(3, 3) を使って、2次元の格子グラフを生成します。この格子グラフでは、各ノードが上下左右の4つの最近接ノードと接続されます。
• 生成したグラフ G をMatplotlibで描画します。
• 図を表示するには show() メソッドを使用します。

サンプルコード

# networkx と pyplot をインポート
import networkx as nx
from matplotlib import pyplot as plt

# 図のサイズを設定
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

# グラフを描画
G = nx.grid_2d_graph(3, 3)
nx.draw(G, node_size=100)

plt.show()

実行結果

上記のコードを実行すると、3×3のノードが格子状に配置され、隣接するノード同士が線で結ばれた2次元格子グラフが出力されます。grid_2d_graph() の引数を変更すれば、任意の行数・列数の格子グラフも簡単に作成できます。