用于从嵌套Python对象（字典）创建树形图的Python库

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数据工程师

提问于 2025-04-17 13:40

有没有人知道有什么Python库，可以简单快速地处理一个嵌套到任意层级的对象，比如说一个字典树，类似于这个链接里的内容，然后它能生成一个可以用的树形图文件？

这里的关键是简单，因为我需要和一些不太懂技术的人一起工作。

我所说的“图树”是指这样的东西，我可以把一个嵌套的字典传给它，然后它就会创建出树形结构：

_{(来源: rubyforge.org)}

数据结构图形库字典结构可视化嵌套对象树形图简易工具技术协作

5 个回答

D3.js 是一个主要用于数据可视化的库...

据我所知，它并没有提供方便的工具来遍历图形和进行数学运算。不过，Python 的 networkX 包里有这些功能：

import networkx as nx

graph_data = {
    'id': 'root',
    'children': [
        {
            'id': 'A',
            'children': [
                {
                    'id': 'B', 'children': [{'id': 'B1'}, {'id': 'B2'}]
                },
                {
                    'id': 'C'
                }
            ]
        }
    ]
}

G = nx.readwrite.json_graph.tree_graph(graph_data)

print('EDGES: ', G.edges())
# EDGES: [('root', 'A'), ('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'B1'), ('B', 'B2')]
print('NODES: ', G.nodes())
# NODES: ['root', 'A', 'B', 'B1', 'B2', 'C']

这是一个从结构创建与 D3.js 相同的例子（包含 id 和 children 字段）。

图形也可以通过递归的方式逐步创建，还可以用多种格式进行读取和写入：https://networkx.github.io/documentation/stable/reference/readwrite/index.html

回答于 2025-04-17 由 Python大师

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我不太确定这是不是你想要的，但这是我想到的第一个办法。

blockdiag 主要是用来处理文件的，类似于 Graphviz（它有Python接口）。它接受一个简单的文本文件作为输入，然后输出图像。

你可以写一个简单的程序，把你的递归字典结构转换成 blockdiag 脚本可以接受的格式，或者直接导入 blockdiag 包的必要部分，直接生成输出。

如果这个方法听起来不错，我可以试着写一些示例代码。

编辑示例代码：

def print_blockdiag(tree, parent=None):
    if not parent: print('blockdiag { orientation = portrait')
    for key in tree:
        if parent: print('   {} -> {};'.format(parent, key))
        print_blockdiag(tree[key], key)
    if not parent: print('}')

这段代码会输出一个 blockdiag 可以读取的文件。

回答于 2025-04-17 由 Python大师

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我推荐并在这个回答中使用的库其实不是一个Python库，但它是一个对Python友好的库。我的意思是，使用这个库的代码可以插入到Python模块中进行数据处理，而这段外部代码会和现有的Python代码连接起来，无论是输入还是输出。我猜，虽然我并不确定，这就是“Python库”这个标准的真正含义。所以如果你在写一个网页应用，这段代码就是在客户端运行的。换句话说，这个库不是Python，但它可以和Python一起工作。

它的输入几乎是原始的Python字典，更具体地说，json.load(a_python_dict)会返回一个JSON数组或对象，这种格式当然是这个JavaScript库可以识别的；
输出格式要么是HTML，要么是SVG，而不是某种特定语言的对象格式。

你可以使用d3.js。它有一个专门用于渲染树形结构的类：

var tree = d3.layout.tree().size([h, w]);

在我提供的链接中，d3源代码的示例文件夹里还有几个树形结构的示例（可运行的代码）。你可以克隆或下载。

因为d3是一个JavaScript库，所以它的原生数据格式是JSON。

基本结构是一个嵌套字典，每个字典代表一个节点，包含两个值：节点的名称和它的子节点（以数组形式存储），分别用names和children作为键：

{"name": "a_root_node", "children": ["B", "C"]}

当然，Python字典和JSON之间的转换非常简单：

>>> d = {"name": 'A', "children": ['B', 'C']}
>>> import json as JSON
>>> dj = JSON.dumps(d)
>>> dj
    '{"name": "A", "children": ["B", "C"]}'

这里有一个较大树形结构的Python 字典表示（大约十几个节点），我按照上面的方式转换成了JSON，然后在d3中渲染成下面图片中的树形结构：

tree = {'name': 'root', 'children': [{'name': 'node 2', 'children': 
       [{'name': 'node 4', 'children': [{'name': 'node 10', 'size': 7500}, 
       {'name': 'node 11', 'size': 12000}]}, {'name': 'node 5', 'children': 
       [{'name': 'node 12', 'children': [{'name': 'node 16', 'size': 10000}, 
       {'name': 'node 17', 'size': 12000}]}, {'name': 'node 13', 'size': 5000}]}]}, 
       {'name': 'node 3', 'children': [{'name': 'node 6', 'children': 
       [{'name': 'node 14', 'size': 8000}, {'name': 'node 15', 'size': 9000}]}, 
       {'name': 'node 7', 'children': [{'name': 'node 8', 'size': 10000}, 
       {'name': 'node 9', 'size': 12000}]}]}]}

以Python字典表示的树在d3中渲染的效果：

注意：d3是在浏览器中渲染的；上面的图片只是我浏览器窗口的截图。

回答于 2025-04-17 由 Python大师

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