PART 07 / CHAPTER 23

23 · NetworkX와 노드·간선·가중치

길의 모양과 연결 구조를 구분하고 길이 가중치로 경로를 계산합니다.

학습 목표: 길의 모양과 연결 구조를 구분하고 길이 가중치로 경로를 계산합니다.

준비: 실행 환경 · 도구와 용어. 예제 자료는 별도 표시가 없는 한 합성 자료입니다.

개념

NetworkX는 노드와 간선으로 이루어진 그래프를 만들고 분석하는 Python 라이브러리입니다. 노드는 교차로·출입구 같은 연결점, 간선은 그 사이의 연결입니다. 가중치는 길이·시간·비용처럼 연결을 통과하는 데 드는 값입니다. Graph는 무방향, DiGraph는 방향, MultiDiGraph는 같은 두 노드 사이 여러 방향 간선까지 표현합니다.

그래프는 지도와 다릅니다. 좌표가 없어도 연결을 분석할 수 있지만, 지도에 그리려면 노드 위치와 간선 geometry가 필요합니다.

왜 필요한가

가장 적은 도로 구간을 지나는 경로와 가장 짧은 경로는 다릅니다. 보행 접근성은 간선 개수 대신 거리나 시간의 합을 최소화해야 합니다.

핵심 API

nx.Graph(), add_edge(..., length=...), nx.shortest_path(..., weight='length'), nx.shortest_path_length(..., weight='length')를 사용합니다. 해당 가중치 속성이 없는 간선은 기본 비용 1로 처리될 수 있으므로 누락을 먼저 검사합니다.

최소 실행 예제

import networkx as nx

g = nx.Graph()
g.add_edge("home", "crossing", length=100)
g.add_edge("crossing", "park", length=150)
g.add_edge("home", "park", length=400)
assert all("length" in d and d["length"] >= 0 for _,_,d in g.edges(data=True))
route = nx.shortest_path(g, "home", "park", weight="length")
distance = nx.shortest_path_length(g, "home", "park", weight="length")
assert route == ["home", "crossing", "park"]
assert distance == 250
print(route, distance, "m")

조경·도시 실무 예제

직접 연결된 400m 길보다 교차로를 거치는 250m 길이 짧습니다. 합성 네트워크에 횡단보도 대기 시간을 넣으면 거리 최단경로와 시간 최단경로를 비교할 수 있습니다.

시각화와 결과 읽기

노드를 원, 간선을 선으로 그리고 각 간선에 가중치와 단위를 적으세요. 실제 도로처럼 보이게 그려도 연결되지 않은 교차점은 통과할 수 없습니다.

흔한 오류

weight를 생략하면 간선 수가 기준이 됩니다. 일방통행을 무방향 그래프로 바꾸면 통행 가능성이 달라집니다. 끊어진 그래프에서는 도달 가능한 경로가 없을 수 있습니다.

연습문제

home→park의 길이를 200m로 바꾸고 경로가 어떻게 바뀌는지 확인하세요.

전체 예제 내려받기 · 실행: python chapter23.py

다음 단계

24 · OpenStreetMap과 OSMnx 도로망로 이어집니다.

출처

NetworkX 그래프 소개, NetworkX 최단경로. 확인 2026-09-30.