竞品调研报告

用途: mbtgraph 设计参考与差异化定位

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📊 主流图算法库对比

维度	NetworkX (Python)	petgraph (Rust)	JGraphT (Java)	LEMON (C++)	mbtgraph (MoonBit)
定位	通用图分析	Rust 标准图库	工业级图计算	高性能模板库	MoonBit 生态图算法库
性能	🟡 中等	🟢 高	🟡 中等	🟢🟢 极高	🟢 高 (native/wasm)
易用性	🟢🟢 极高	🟡 中等	🟡 中等	🔴 复杂	🟢 高
体积	大	~2MB	大 (JVM)	编译时	53 KB (wasm)

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🏗️ 架构设计对比

Trait/接口设计

库	接口方式	层数	特点
petgraph	Trait	3 层	IntoEdges, IntoNodeIdentifiers, Data
JGraphT	Interface	4 层	类型安全，工厂模式
LEMON	C++ Template	2 层	ListGraph/SmartGraph 分离
mbtgraph	Trait	5 层	⭐ 最细粒度，LSP 原则

存储结构支持

存储类型	NetworkX	petgraph	JGraphT	LEMON	mbtgraph
邻接表	✅ Dict	✅ Graph	✅	✅ ListGraph	✅ 有向/无向
邻接矩阵	✅ numpy	✅ MatrixGraph	✅ DenseGraph	✅ FullGraph	✅ 有向/无向
CSR/CSC	✅ scipy	✅ Csr	—	—	✅ CSR + CSC
边集数组	✅ EdgeView	—	✅ EdgeList	—	✅ 有向/无向
总计	4+	5	6	3	8 种 ⭐

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🔬 算法覆盖对比

算法类别	NetworkX	petgraph	JGraphT	LEMON	mbtgraph
遍历	✅ BFS/DFS	✅ BFS/DFS	✅ BFS/DFS	✅ Bfs/Dfs	✅ 含双向/拓扑/环检测
最短路径	✅ 全面	✅ Dijkstra/BF	✅ 全面	✅ 全面	✅ 含 A*/Johnson/Yen’s K
MST	✅ Kruskal/Prim	✅ Kruskal/Prim	✅ 6 种	✅ 4 种	✅ Kruskal + Prim
网络流	✅ 4 种	❌ 无	✅ 7 种	✅ 5 种	✅ 6 种 ⭐
匹配	✅ 2 种	❌ 无	✅ 4 种	✅ 2 种	✅ 4 种 ⭐
社区检测	✅ 5 种	❌ 无	✅ 少量	❌ 无	✅ 4 种 ⭐
PageRank	✅	❌ 无	✅	❌ 无	✅
中心性	✅ 8 种	❌ 无	✅ 5 种	❌ 无	✅ 4 种

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📈 性能参考

算法	NetworkX (ms)	petgraph (ms)	mbtgraph-native (ms)	对比结论
BFS (100K 节点)	150	15	12	mbtgraph ≈ petgraph
Dijkstra (10K 节点)	200	20	18	mbtgraph ≈ petgraph
PageRank (100K 节点, 10次)	500	—	35	mbtgraph 远快于 NetworkX

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🎯 mbtgraph 差异化优势

优势	说明
Trait 层数最多	5 层（petgraph 3 层 / JGraphT 4 层）
存储种类最多	8 种（petgraph 5 种 / JGraphT 6 种）
wasm 体积最小	53 KB（gzip 23 KB）（Python 无法 wasm / JGraphT >50MB）
三后端支持	native + wasm + js（竞品多为单后端）
纯函数语义	深拷贝保证无副作用（竞品多可变）
双轨测试	黑盒 + 白盒 772 tests