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用Python中的py2neo库调用neo4j,搭建简单关联图谱

原创 数据库开发技术 作者:阿黎逸阳的代码 时间:2020-05-24 18:16:22 0 删除 编辑
我第一次建立关联图谱用的是R语言,通过写代码帮公安挖掘团伙犯罪,并用图形展示团伙之间的关联关系。
如有需要请关注本公众号的后续文章,会手把手教大家用R搭建关联图谱,做成app,让没有安装R的电脑通过你分享的网址链接看到罪犯的关联关系。
公司最近又有挖掘团伙犯罪的项目,这次想在关联关系的基础上利用模型算法寻找犯罪团伙。这一次选用的是基于java实现的开源图数据库neo4j和Python,搭建关联图谱。
本文介绍用Python调用neo4j,搭建简单关联图谱,并用实例让大家快速熟悉语法。后续文章会探讨社群发现算法在关联图谱中的应用,欢迎持续关注。

本文目录

  1. Python连接neo4j

  2. 创建节点

    2.1 删除数据库中以往的图

    2.2 创建人物节点

    2.3 创建工作节点和地点节点

  3. 创建关系

    3.1 创建人物之间的关系

    3.2 创建人物和居住地址之间的关系

    3.3 创建人物和职业之间的关系

  4. 查询

  5. 更新图形


一、Python连接neo4j

使用Python调用neo4j,需要安装py2neo库,详细安装过程见:Python安装py2neo库 。

安装好py2neo库后,可执行如下语句用Python连接neo4j(注: username和password需换成你的注册用户名和密码)。

from py2neo import Graph, Node, Relationshipgraph = Graph(    "http://localhost:7474",     username="neo4j",     password="123456")


二、创建节点

为便于理解,本文关系数据采用家有儿女中的人物关系。

 1  删除数据库中以往的图,确保在一个空白的环境中进行操作

graph.delete_all()

该语句可以删除neo4j数据库中的所有图,确保在一个空白的环境中进行操作,避免以往项目数据对当前项目的干扰,但不是必须执行的语句。


 2  创建人物节点
node_1 = Node("person", name = "夏东海")graph.create(node_1)
create是创建操作,person是标签,代表节点的类型,name是属性,一个节点可以用逗号隔开同时创建多个属性。
该语句表示创建一个标签为person的节点,该节点有一个name属性,属性值是夏东海。
在neo4j中点击红框中的图标,就可以展示以上语句创建的点。也可以使用如下CQL查询语句进行查询。
match (n) return n

创建家有儿女中主要人物的节点

node_2 = Node("person", name = "刘梅")node_3 = Node("person", name = "刘星")node_4 = Node("person", name = "夏雪")node_5 = Node("person", name = "夏雨")node_6 = Node("person", name = "胡统一")node_7 = Node("person", name = "玛丽")node_8 = Node("person", name = "戴明明")node_9 = Node("person", name = "戴天高")node_10 = Node("person", name = "胖婶")node_11 = Node("person", name = "夏祥")graph.create(node_2)graph.create(node_3)graph.create(node_4)graph.create(node_5)graph.create(node_6)graph.create(node_7)graph.create(node_8)graph.create(node_9)graph.create(node_10)graph.create(node_11)

在noe4j中运行如下语句

match(n) return n

得到结果如下:


 3  创建工作节点和地点节点

node_12 = Node("job", name = "护士长")node_13 = Node("job", name = "学生")node_14 = Node("job", name = "编导")node_15 = Node("job", name = "无业游民")node_16 = Node("job", name = "社区工作人员")node_17 = Node("job", name = "无业游民")node_18 = Node("location", country = "中国", city = '北京')node_19 = Node("location", country = "美国", city = '纽约')graph.create(node_12)graph.create(node_13)graph.create(node_14)graph.create(node_15)graph.create(node_16)graph.create(node_17)graph.create(node_18)graph.create(node_19)    

运行如下语句

match(n) return n

得到结果如下:


三、创建关系

 1  创建人物之间的关系

创建刘梅和夏东海之间的关系
node_1_call_node_2 = Relationship(node_1,'丈夫',node_2)graph.create(node_1_call_node_2)

该语句表示node_1是node_2的丈夫,其中node_1代表夏东海,node_2代表刘梅。

也可以先不创建点,直接在生成关系的时候创建点。
r1 = Relationship(Node("person", name = "刘梅"),'妈妈',Node("person", name = "刘星"))graph.create(r1)

不过这种方式生成的点都是离散的,不能生成双向图。比如运行如下语句:
r1 = Relationship(Node("person", name = "刘梅"),'妈妈',Node("person", name = "刘星"))r2 = Relationship(Node("person", name = "刘星"),'儿子',Node("person", name = "刘梅"))graph.create(r1)graph.create(r2)
得到结果如下:

如果想生成双向图,可以先创建点,再生成关系,运行如下语句:
node_1 = Node("person", name = "夏东海")node_2 = Node("person", name = "刘梅")r1 = Relationship(node_1,'丈夫',node_2)r2 = Relationship(node_2,'妻子',node_1)graph.create(r1)graph.create(r2)
得到结果如下:

创建家有儿女中主要人物的关系
r3 = graph.create(Relationship(node_1,'继父',node_3))r4 = graph.create(Relationship(node_3,'继子',node_1))r5 = graph.create(Relationship(node_1,'父亲',node_4))r6 = graph.create(Relationship(node_4,'女儿',node_1))r7 = graph.create(Relationship(node_1,'父亲',node_5))r8 = graph.create(Relationship(node_5,'儿子',node_1))r9 = graph.create(Relationship(node_1,'前夫',node_7))r10 = graph.create(Relationship(node_7,'前妻',node_1))r11 = graph.create(Relationship(node_1,'儿子',node_11))r12 = graph.create(Relationship(node_11,'父亲',node_1))r13 = graph.create(Relationship(node_2,'母亲',node_3))r14 = graph.create(Relationship(node_3,'儿子',node_2))r15 = graph.create(Relationship(node_2,'继母',node_4))r16 = graph.create(Relationship(node_4,'继女',node_2))r17 = graph.create(Relationship(node_2,'继母',node_5))r18 = graph.create(Relationship(node_5,'继子',node_2))r19 = graph.create(Relationship(node_2,'前妻',node_6))r20 = graph.create(Relationship(node_6,'前夫',node_2))r21 = graph.create(Relationship(node_2,'同学',node_9))r22 = graph.create(Relationship(node_9,'同学',node_2))r23 = graph.create(Relationship(node_2,'邻居',node_10))r24 = graph.create(Relationship(node_10,'邻居',node_2))r25 = graph.create(Relationship(node_3,'弟弟',node_4))r26 = graph.create(Relationship(node_4,'姐姐',node_3))r27 = graph.create(Relationship(node_3,'哥哥',node_5))r28 = graph.create(Relationship(node_5,'弟弟',node_3))r29 = graph.create(Relationship(node_3,'儿子',node_6))r30 = graph.create(Relationship(node_6,'父亲',node_3))r31 = graph.create(Relationship(node_4,'姐姐',node_5))r32 = graph.create(Relationship(node_5,'弟弟',node_4))r33 = graph.create(Relationship(node_4,'女儿',node_7))r34 = graph.create(Relationship(node_7,'母亲',node_4))r35 = graph.create(Relationship(node_4,'朋友',node_8))r36 = graph.create(Relationship(node_8,'朋友',node_4))r37 = graph.create(Relationship(node_5,'儿子',node_7))r38 = graph.create(Relationship(node_7,'母亲',node_5))r39 = graph.create(Relationship(node_8,'女儿',node_9))r40 = graph.create(Relationship(node_9,'父亲',node_8))

运行如下语句
match(n) return n

得到结果如下:


 2  创建人物和居住地址之间的关系

创建家有儿女中主要人物的居住地址关系

r41 = graph.create(Relationship(node_1,'居住地',node_18))r42 = graph.create(Relationship(node_2,'居住地',node_18))r43 = graph.create(Relationship(node_3,'居住地',node_18))r44 = graph.create(Relationship(node_4,'居住地',node_18))r45 = graph.create(Relationship(node_5,'居住地',node_18))r46 = graph.create(Relationship(node_7,'居住地',node_19))
得到结果如下:

 3  创建人物和职业之间的关系

创建家有儿女中主要人物职业关系

r47 = graph.create(Relationship(node_1,'职业',node_14))r48 = graph.create(Relationship(node_2,'职业',node_12))r49 = graph.create(Relationship(node_3,'职业',node_13))r50 = graph.create(Relationship(node_4,'职业',node_13))r51 = graph.create(Relationship(node_5,'职业',node_13))r52 = graph.create(Relationship(node_8,'职业',node_13))r53 = graph.create(Relationship(node_6,'职业',node_15))r54 = graph.create(Relationship(node_10,'职业',node_16))

得到结果如下:

至此,基于家有儿女中人物关系的关联图谱已经建好,接下来讲一讲查询。

四、查询

 1  查节点

查询所有标签为人的节点
import pandas as pdprint(pd.DataFrame(graph.nodes.match('person')))

得到结果如下:

 2  查关系

查询所有关系为父亲的节点
print(list(graph.match(r_type="父亲")))
得到结果如下:


五、更新图形

 1  为节点增加属性

node_1['sex'] = '男'graph.push(node_1)
得到对比结果如下:

      

               原始        

 

                             增加属性性别


 2  为关系增加属性
node_20 = Node("person", name = "夏雪")node_21 = Node("person", name = "戴明明")node_20_call_node_21 = Relationship(node_20,'朋友',node_21)graph.create(node_20_call_node_21)node_20_call_node_21['程度'] = '普通'graph.push(node_20_call_node_21)
得到对比结果如下:

      

                        原始               

    

                   增加属性程度

 3  删除某个节点或关系

graph.delete(node_3)graph.delete(r1)

‍用delete语句删除之前创建的node_3节点和r1关系。

Python调用py2neo创建简单关联图谱的基本语句就是上面这些啦,大家入门愉快。

这篇文章可以和基于CQL语言调用noe4j搭建简单关联图谱的文章: 手把手教你用neo4j搭建简单关联图谱(基于家有儿女中的人物关系)一起对比阅读,能对neo4j有一个更清晰的认识。
参考文献
https://zhuanlan.zhihu.com/p/83032004https://https://zhuanlan.zhihu.com/p/82840448?utm_source=wechat_session&utm_medium=social&utm_oi=1090367802518536192

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