Python3（Matplotlib）× NetworkXで湾曲したエッジを持つグラフを描画する方法

Python3でNetworkXを使用して、湾曲したエッジ（曲線の辺）を持つグラフを作成するには、connectionstyle="arc3, rad=0.4"を指定します。この設定により、ノード間を結ぶエッジが直線ではなく弧を描くように描画され、特に有向グラフにおいて双方向のエッジを見分けやすくなります。

手順

• 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。
• エッジ・名前・グラフ属性を指定してグラフを初期化します。
• 作成したグラフにノードを追加します。
• あるノードから別のノードへエッジを追加します。
• connectionstyle="arc3, rad=0.4"を指定して、MatplotlibでグラフGを描画します。
• 図を表示するにはshow()メソッドを使用します。

コード例

import matplotlib.pylab as plt
import networkx as nx

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

G = nx.DiGraph()

pos = nx.spring_layout(G)
G.add_nodes_from([1, 2, 3, 4])
G.add_edges_from([(1, 2), (2, 4), (2, 3), (4, 1)])

nx.draw(G, with_labels=True, connectionstyle="arc3,rad=0.4")

plt.show()

コードの解説

まずmatplotlib.pylabとnetworkxをインポートし、rcParamsで図のサイズを7.50×3.50に設定します。nx.DiGraph()で有向グラフを作成し、add_nodes_from()でノード1〜4を追加、add_edges_from()で4本のエッジを登録します。描画時のポイントはconnectionstyle="arc3,rad=0.4"の部分です。パラメータradの値を大きくするとエッジの弯曲度が強くなり、小さく（0に近づけると）直線に近づきます。また、with_labels=Trueを指定することで、各ノードに番号ラベルが表示されます。

出力結果

上記のコードを実行すると、すべてのエッジが滑らかに湾曲した有向グラフが表示されます。双方向につながるノード同士（例：ノード1とノード4）でも、それぞれのエッジが異なる弧として描き分けられるため、矢印の向きが視覚的に把握しやすくなります。