2009年4月に，Javaライブラリである JUNG の 2.0(JUNG2-2.0) がリリースされたようだが，これまでのJUNG1.Xとは何かが違っていたため，日本語のサイトのサンプルコードは動かず，しかも目新しい情報もない，というのがここにメモを残そうと思ったのがきっかけ．

おそらくネットワークの分析目的で，JUNGを使ってJavaでプログラムをするぐらいなら適当なソフトか，最近(2009年現在)では，Rのライブラリが充実してきたこともあり，見捨てられつつあるのかもしれない．また，大規模なものになるとやはりJavaよりはC++かなとなってBoostを使うことになるんだとおもう．

だが，モックアップをつくるのはC++よりも，Javaが楽だと思う．しかし，ちょっとしたグラフ構造でもちゃんと管理してアルゴリズムを組み立てるのは面倒．適当なライブラリを探していたとkろお JUNG2 を使うかとなった．それほど，古いライブラリでもないし，どこかにまとめてあるサイトぐらいあるかとおもったが，予想以上に参考になるサイトが少なかったのでメモとしてこのページを残しておく．なにかの役に立っていれば幸いです．

このページを作成しようとおもったもう一つの理由として，JUNG2と呼ばれているバージョンが，JUNG 1.X の頃とはだいぶ入れ替わってしまっていて別物といってもいいものとなっていたこと

基本的に，ものとして間違い無くよいものにはなっているが，例えばライブラリの名前空間が変わっているとか，グラフの構成要素としてVertexとかNodeとか定義されていたものが無くなったとか，下位互換性はまったくなく参考にしたサイトになっているサンプルのコンパイルが通らなくって苦労した．

単に，JavaのGenericにそって実装しなおしたともいえるんだけど．

いまのところ分かっている違いとしてはライブラリが複数のJARファイルに分割されたのと，名前空間が見直された?こと，あとはPageRankがDirectedGraphのみだったのが UndirectedGraphも可能になったことあたりだろうか．必要に応じて追加できればと思う．

  Graph graph = new SparseMultigraph();
  PageRank rank = new PageRank(graph,0.15);
  rank.evaluate();
	       

HITSもPageRankと似ていて，WebPageの重要度を量るための指標だが，記憶違いでなければ2部グラフ向きの計算手法だったように思う．

基本的な部分はPageRankと変わらない感じみたい．ただし，それぞれに出力される値が違うが．指標の特性からも重要なのは相対的な順序とその差にあるのだから，まぁ構わない．

Transformerクラスを利用するにはcommons collections を importする必要がある．

  import org.apache.commons.collections15.Transformer;
	       

続いて，turtorialにあるように Transformer クラスのインスタンスを定義するのだが，turtrial どおりではコンパイルが通らなかったので，以下のように変更する必要がある．

  Transformer wtTransformer =
     new Transformer() {
     public Number transform(MyLink link) {
       return link.weight;
    }
  };
　DijkstraShortestPath alg =
    new DijkstraShortestPath(g, wtTransformer);
	       

変更点は，Doubleとなっているところを，Numberに変更して，new DijkstraShortestPath に <MyNode,MyLink>を追加する．

なお，これら修正点に関しては，副田さんの助言から得られたものである．

StaticLayoutを使用する

setLocation(vertex object, x, y)で指定するが，x が横軸， yが縦軸となっている様子．

　graph2 = new UndirectedSparseMultigraph();
　for(int i = 0; i < 20; i++) {  // (600,400)の描画エリアにランダムに配置
　　// 計算上intだが, Vertex では double で格納
    int x = (int)(Math.random() * 560.0) + 15;
    int y = (int)(Math.random() * 360.0) + 10; 
    Vertex v = new Vertex(x,y);
    vertices.add(v.id(), v);
    graph2.addVertex(vertices.get(v.id()));
　}
　StaticLayout layout2 = new StaticLayout(graph2);
  // レイアウト上にsetLocationでノードの座標を設定
　for(Vertex i : graph2.getVertices()) {
    layout2.setLocation(i, i.x(), i.y());
　}
	       

JUNGを使って普通に描画してみると，下のようになる．

これでは，ノードの描画サイズが少し大きすぎるので，小さくしたり，ノードごとに大きさを変えたいということがあると思う．

そのときに，どうしたらよいかとライブラリを探してみたが，どうも一筋縄ではいかない感じ．

いろいろ調べてみた結果，visualization で RenderContext() をいじればよさそうなのをサンプルをみて分かった．そこにあるメソッドは

• void setVertexDrawPaintTransformer(Transformer<V,Paint> vertexDrawPaintTransformer)
• void setVertexFillPaintTransformer(Transformer<V,Paint> vertexFillPaintTransformer)
• void setVertexFontTransformer(Transformer vertexFontTransformer)
• void setVertexIconTransformer(Transformer vertexIconTransformer)
• void setVertexIncludePredicate(Predicate,V>> vertexIncludePredicate)
• void setVertexLabelRenderer(VertexLabelRenderer vertexLabelRenderer)
• void setVertexLabelTransformer(Transformer vertexStringer)
• void setVertexShapeTransformer(Transformer vertexShapeTransformer)
• void setVertexStrokeTransformer(Transformer vertexStrokeTransformer)

このなかでも，setVertexShapeTransformer を使うとどうも描画の形自体を変更できるっぽい．ということで．

  public class MyVertexShapeTransformer implements Transformer {
    public Shape transform(V v) {
      return new Rectangle(-5,-5,10,10);
    }
  } 
	       

という感じで，Rectangleを返す Transformer を定義．

  BasicVisualizationServer vv 
    = new BasicVisualizationServer(layout);
  vv.getRenderContext().setVertexShapeTransformer(new MyVertexShapeTransformer());
	       

つづいて，VisualizationServer で放り投げてみると

でも，これでは，ノードが四角として描画されるけど，円の時にはどうしたものか．残念ながらShapeにはCircleというのがみあたらない．でも，よく見たら Arc2D というのがあるのでこれを使ってみる．

  public class MyVertexShapeTransformer implements Transformer {
    public Shape transform(V v) {
　　　return new Arc2D.Double(-5, -5, 10, 10, 0, 360, Arc2D.OPEN);
    }
  } 
	       

これで，ノードの条件などで形，大きさを変更できる．上の図では，見た目がわからないけど．．．ただし，Shapeの(0,0)が，ノードの原点(edgeが交叉する点)なので，それだけ注意が必要．

Arc2D.Double(原点X,原点Y,横,縦,円弧の始点,円弧の終点, 半径を描画するか？)となっている．この円の描画は画面ピクセルサイズに固定なので，Windowサイズに応じて変えるならそれなりに操作が必要．

せっかくグラフを描画するならラベルも張り付けたいよねということで，ラベルの張り付け．方法は基本的にはこれまでと同じく Transformer を使用して実装する．

かと思っていたらちょっと違った．

いや，基本的にそれでいいのだが，ライブラリには ToStringLabeller というクラスが用意されていてそれでもよいみたい．

  import edu.uci.ics.jung.visualization.decorators.ToStringLabeller;
	       

まず，これを import する．そして，

  StaticLayout layout = new StaticLayout(graph);
  BasicVisualizationServer vv 
     = new BasicVisualizationServer(layout);
  vv.getRenderContext().setVertexLabelTransformer(new ToStringLabeller());
	       

という形で，宣言するとラベルが張り付けられる．でも，このとき張られるラベルはなに?となるとおもうが，それは，対象とするクラスの toString() で定義された出力となる．言うまでもなく，元のクラス(ここではVertex)には String toString() を定義する必要がある．

ところで，出力の位置ってなんとかならんものか？

Jung-TECHSCORE-では，renderer を利用した変更方法がサンプルとしてのせられているが，RendererContext を利用した変更方法を載せておく．

  import edu.uci.ics.jung.visualization.decorators.EdgeShape;
	       

説明は不要だと思うが，上のパッケージを import する．続いて，setEdgeShapeTransformer を使用してエッジの描画タイプを指定する．

  VisualizationImageServer vv = new VisualizationImageServer(layout, panelsize());
  vv.getRenderContext().setEdgeShapeTransformer(new EdgeShape.Line());
	       

その他には

• EdgeShape.BentLine: 真ん中で折れた線
• EdgeShape.Box: 不明
• EdgeShape.CubicCurve: S字カーブ
• EdgeShape.Line: ノード間を直線で描画
• EdgeShape.Loop: よくわからない
• EdgeShape.Orthogonal: 直角？
• EdgeShape.QuadCurve: 円弧
• EdgeShape.SimpleLoop: 不明
• EdgeShape.Wedge: コンパイルが通らない

それぞれを利用して描画したときには，下記のようなグラフが描画される．ただし，Wedgeはコンパイルが通らなかったため不明．

BentLine Draw	Box, Loop, SimpleLoop draw
CubicCurve Draw	Line Draw
Orthogonal Draw	QuadCurve Draw

色を変更する際の方法もいろいろあるようだが，基本的には，setEdgeDrawPaintTransformer(Transformer) を使って実装するみたい．ということで，sample のソースコードとかをみると，LazyMapとかを使っているが，他と同じような書き方で問題無く動作する．

  BasicVisualizationServer vv 
    = new BasicVisualizationServer(layout);
  Transformer epTransformer = new Transformer(){
    public Paint transform(Edge edge) {
	return Color.LIGHT_GRAY; // リンクの色を全てライトグレイに指定
    }
  };
  vv.getRenderContext().setEdgeDrawPaintTransformer(epTransformer);
	       

これで．デフォルトでは黒だったリンクの色を，ライトグレイに変更できる．

GradientEdgePaintTransformerを使ってみる．

VisualizationViewerでは，パネル全体を張りつけてしまう．そのため，グラフ自体を背景としてすることはできない．そんなときには，VisualizationImageServerを使うとイメージだけを取り出す．

基本的な部分は，VisualizationViewerと変わらない．

  Graph g; // 他で作成したグラフを用意
  StaticLayout layout = new StaticLayout(g);
　layout.setSize(panelsize());
　for(Vertex v: g.getVertices()) { // static layout なので座標を指示
　    layout.setLocation(v, drawX(v.x()), drawY(v.y()));
　}
　VisualizationImageServer vv = 
      new VisualizationImageServer(layout, panelsize());
　// ラベルとノード形状の指定
  vv.getRenderContext().setVertexLabelTransformer(new MyVertexLabelTransformer());
　vv.getRenderContext().setVertexShapeTransformer(new MyVertexShapeTransformer());
  vv.setBackground(Color.gray); // 背景色の指定．半透明色も可能
  // buf は背景用スクリーンバッファ，
　// (0,0)からpanelseizeの領域までのイメージを切り出して張り付け
  buf.image(vv.getImage(new Point(0,0), panelsize()),0,0,this);