如何通过 Tikz 中的邻接矩阵生成此 Matlab 社交网络图

Question

我有一个社交网络图，是使用图形对象在 Matlab 中制作的：

G = graph(weight);
LWidths = 10*G.Edges.Weight/max(G.Edges.Weight);
h = plot(G,'NodeLabel',cellstr(screen_names),'LineWidth',LWidths);
for i = 1:nnodes
    highlight(h,i, 'MarkerSize', counts(i))
end

其中weight是邻接矩阵，counts是带有节点大小的向量。它看起来像这样：

现在，我对它的外观不满意，所以我想用 Tikz 来制作它。所以我的问题是：是否可以使用 Tikz 从邻接矩阵生成这种类型的图形，其中边缘的宽度不同，被视为矩阵的非零元素。节点的大小也应该不同。我对 Tikz 不是很有经验，因此任何有关如何进行的指导都将不胜感激。

我读过了这篇类似的帖子，但我仍然不确定如何处理不同的边宽和节点大小。此外，是否需要明确给出节点的坐标，还是可以像在 Matlab 中一样自动生成？

矩阵如下weight：

weight =

     0   741   630   406   325   325   351     0   300   276
   741     0   406   351   276     0     0     0     0     0
   630   406     0   300     0   276   300     0     0     0
   406   351   300     0     0     0     0     0     0     0
   325   276     0     0     0     0     0     0     0     0
   325     0   276     0     0     0   276     0     0     0
   351     0   300     0     0   276     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
   300     0     0     0     0     0     0     0     0     0
   276     0     0     0     0     0     0     0     0     0

和counts向量：

counts = 

    56    42    39    34    32    31    30    29    28    28

Answer 1

有点粗糙，但可以正常工作，并且需要lualatex。一个简单的解析器（仅匹配非空白）加上一个图形绘制宏。

\RequirePackage{luatex85}
\documentclass[tikz,border=5]{standalone}
\usetikzlibrary{graphs,graphdrawing}
\usegdlibrary{force,trees}
\usepackage{luacode}
\begin{luacode*}
function parseNetwork(nodeWeights, adjacencyMatrix)
  local i, j, n, v, w, str
  n = 0
  weights = {}
  for str in string.gmatch(nodeWeights, "[^%s]+") do
    w = tonumber(str)
        tex.print("n" .. n + 1 .. "/[minimum size=" .. w .. ", label=center:node" .. n  + 1 .. "];")
      n = n + 1
  end
  i = 0
  j = 0
  for str in string.gmatch(adjacencyMatrix, "[^%s]+") do
    v = tonumber(str)
      if v > 0 then
        if j > i then
        tex.print("n" .. i + 1 ..  " --[line width=" .. (v / 100) .. "]" .. "n" .. j + 1 .. ";")
        end
      end
        j = (j + 1) % n
        if j == 0 then i = i + 1 end
  end
end
\end{luacode*}
\tikzgraphsset{%
  node weights/.store in=\nodeweights,
  adjacency matrix/.store in=\adjacencymatrix,
  declare={network}{
  [/utils/exec={%
    \edef\networkspec{\directlua{parseNetwork("\nodeweights","\adjacencymatrix")}}},
    parse/.expanded=\networkspec] 
}}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\graph [spring electrical layout, 
  edges={draw=blue!50!cyan, shorten >=-1em, shorten <=-1em}, 
  nodes={circle, fill=blue!50!cyan!50},
  electric charge=10]{
    network [
      node weights={
    56    42    39    34    32    31    30    29    28    28
    },
      adjacency matrix={
     0   741   630   406   325   325   351     0   300   276
   741     0   406   351   276     0     0     0     0     0
   630   406     0   300     0   276   300     0     0     0
   406   351   300     0     0     0     0     0     0     0
   325   276     0     0     0     0     0     0     0     0
   325     0   276     0     0     0   276     0     0     0
   351     0   300     0     0   276     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0     0
   300     0     0     0     0     0     0     0     0     0
   276     0     0     0     0     0     0     0     0     0
}]; 
};
\end{tikzpicture}
\end{document}