#グラフ構造の作成
class cglaph():
  def __init__(self):
    #ノードの初期化
    self.nodes={}

  def addnode(self,num):#①ノードを追加
    for i in self.nodes.keys():
      if i==num:
        return(False)
    else:
      self.nodes[num]=list()
      return(True)

  def addedge(self,ag1,ag2):#②エッジを追加
    node1=min(ag1,ag2)
    node2=max(ag1,ag2)
    addok=False

    for i in self.nodes.keys():
      if i==node1:
        for j in self.nodes.keys():
          if j==node2:
            addok=True

    if addok:
      self.nodes[node1].append(node2)
      self.nodes[node2].append(node1)

  def printnodes(self):    #③ノードを表示
    print("■Glaph:")
    print("vertice:neighbors")
    for k,v in self.nodes.items():
      print(k,":",v)


  def getnodes(self):#④ノードのリストを返す
    keylist=list()

    for i in self.nodes.keys():
      keylist.append(i)
    return keylist

  def getedge(self, node):#⑤指定ノードのエッジ（つながっているノード）を返す。
    return self.nodes[node]

G=cglaph()
G.addnode(1)#ノードの追加
G.addnode(2)
G.addnode(3)
G.addnode(4)
G.addnode(5)
G.addedge(1,2)#エッジの追加
G.addedge(1,4)
G.addedge(5,3)

G.printnodes()#ノードの一覧表示

nodelist=G.getnodes()#ノードリストを取得
print ("NODE LIST:",nodelist)

G.getedge(1)#ノード１とつながっているノード

import matplotlib.pyplot as plt
import random
random.seed(0)

#ノード位置はどうしたら良いのかわからないため、ランダム
N=len(nodelist)
x=[random.randint(0, 100) for i in range(N)]
y=[random.randint(0, 100) for i in range(N)]
print("x:",x)
print("y:",y)

#グラフ作成
plt.figure(1)

#ノード描画
plt.scatter(x,y)

#ノード位置にノード名を付ける
ax=plt.axes()
for i in range(N):
  ax.annotate(nodelist[i],(x[i],y[i]),size=20)

#エッジを描画　ここがスマートじゃない
for i in range(N):
  edges=G.getedge(i+1)
  for j in edges:
    plt.plot((x[i],x[j-1]),(y[i],y[j-1]), color='red')

plt.xlim(0, 100)
plt.ylim(0, 100)