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在没有像 Efficient Sugiyama 这样的绘图算法的情况下,以树的形式布置 DAG 中的顶点(即顶部没有入边的顶点、仅依赖于下一层的顶点等)相当简单。但是,是否有一种简单的算法可以最大限度地减少边缘交叉?(对于某些图,可能不可能完全消除边缘交叉。)一张图片说一千个单词,那么有没有一种算法可以建议一些不交叉边缘的东西。(与此相比)。

编辑:结果

我已经接受了 Senthil 的建议 graphviz/dot —— 快速浏览一下文档确认它很容易用作库或外部工具,并且输出格式非常容易解析。但是,我最终选择使用GraphSharp,因为我已经在使用 .NET 等(尽管它绝对没有 dot 强大)。结果“足够好”,并且可以通过一点边缘路由和调整来做得更好(模糊的文本是因为3.5 WPF)。

自动布局图 http://public.blu.livefilestore.com/y1pEY8I95GtlzcxZzhDMhhKoUyejT_sVVZ4jlsDK2fdl6XAR4WV4-yuSesY6chXokmAZxdJXZ4Bv674TqwpT1-fOg/dag3.gif

这是完整的C# 代码(这是所有引用 QuickGraph 或 GraphSharp 的代码——是的;就是这么简单):

internal static class LayoutManager
{
    private const string ALGORITHM_NAME = "EfficientSugiyama";
    private const bool MINIMIZE_EDGE_LENGTH = true;
    private const double VERTEX_DISTANCE = 25;
    private const double LAYER_DISTANCE = 25;
    private const double MIN_CANVAS_OFFSET = 20;

    public static void doLayout(GraphCanvas canvas)
    {
        // TODO use a background thread
        // TODO add comments
        canvas.IsEnabled = false;
        canvas.Cursor = Cursors.Wait;
        var graph = new BidirectionalGraph<GraphNode, LayoutEdge>();
        var positions = new Dictionary<GraphNode, Point>();
        var sizes = new Dictionary<GraphNode, Size>();
        foreach(var node in canvas.nodes)
        {
            var size = node.RenderSize;
            graph.AddVertex(node);
            positions.Add(node, new Point(node.left + size.Width / 2, node.top + size.Height / 2));
            sizes.Add(node, size);
        }
        foreach(var edge in canvas.edges)
        {
            graph.AddEdge(new LayoutEdge(edge));
        }

        var context = new LayoutContext<GraphNode, LayoutEdge, BidirectionalGraph<GraphNode, LayoutEdge>>(graph, positions, sizes, LayoutMode.Simple);
        var parameters = new EfficientSugiyamaLayoutParameters();
        parameters.VertexDistance = VERTEX_DISTANCE;
        parameters.MinimizeEdgeLength = MINIMIZE_EDGE_LENGTH;
        parameters.LayerDistance = LAYER_DISTANCE;
        var factory = new StandardLayoutAlgorithmFactory<GraphNode, LayoutEdge, BidirectionalGraph<GraphNode, LayoutEdge>>();
        var algorithm = factory.CreateAlgorithm(ALGORITHM_NAME, context, parameters);
        algorithm.Compute();
        canvas.deselectAll();

        var minx = algorithm.VertexPositions.Select(kvp => kvp.Value.X - (kvp.Key.RenderSize.Width / 2)).Aggregate(Math.Min);
        var miny = algorithm.VertexPositions.Select(kvp => kvp.Value.Y - (kvp.Key.RenderSize.Height / 2)).Aggregate(Math.Min);
        minx -= MIN_CANVAS_OFFSET;
        miny -= MIN_CANVAS_OFFSET;
        minx = minx < 0 ? -minx : 0;
        miny = miny < 0 ? -miny : 0;
        foreach(var kvp in algorithm.VertexPositions)
        {
            var node = kvp.Key;
            var pos = kvp.Value;
            node.left = (pos.X - (node.RenderSize.Width / 2)) + minx;
            node.top = (pos.Y - (node.RenderSize.Height / 2)) + miny;
        }
        canvas.Cursor = Cursors.Arrow;
        canvas.IsEnabled = true;
    }

    private sealed class LayoutEdge : IEdge<GraphNode>
    {
        private readonly ConnectingEdge _edge;
        public LayoutEdge(ConnectingEdge edge) { _edge = edge; }
        public GraphNode Source { get { return _edge.output.node; } }
        public GraphNode Target { get { return _edge.input.node; } }
    }
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2 回答 2

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Dot 似乎符合要求:

dot - 有向图的“分层”或分层图。布局算法将边缘定位在同一方向(从上到下,或从左到右),然后尝试避免边缘交叉并减少边缘长度。

https://docs.google.com/viewer?url=http://www.graphviz.org/pdf/dotguide.pdf

于 2010-05-18T03:42:06.020 回答
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您可以尝试使用拓扑排序。在第一步中,您可以通过执行拓扑排序并始终将独立节点分组在单个层中来确定布局的级别(从上到下)。对于有向无环图,这将始终成功。

然后,您可以尝试对每一层(从左到右)执行拓扑排序,将输入和输出端口的位置以及可能的相邻层考虑在内。我对这一步的印象有点模糊,但我可以想象它对于像你的例子这样的图表是可行的。

于 2010-05-17T22:44:53.483 回答