رسم الرسوم البيانية الموجهات الموجه: تقليل عبور الحافة؟

Question

إن وضع الفروسيات في DAG في شكل شجرة (أي verticies مع عدم وجود حواف في الأعلى ، يعتمد Vertic على تلك الموجودة على المستوى التالي ، وما إلى ذلك) بسيطة إلى حد ما دون خوارزميات رسم الرسم البياني مثل Sugiyama. ومع ذلك ، هل هناك خوارزمية بسيطة للقيام بذلك تقلل من عبور الحافة؟ (بالنسبة لبعض الرسوم البيانية ، قد يكون من المستحيل التخلص تمامًا شيء بدون عبور الحواف. (مقارنة بهذا).

تحرير: النتيجة

لقد قبلت Senthil اقتراح GraphViz/DOT - نظرة سريعة على المستندات تؤكد أنه من السهل جدًا ذلك استخدمه كمكتبة أو أداة خارجية, ، و من السهل تحليل تنسيق الإخراج. ومع ذلك ، انتهى بي الأمر إلى اختيار الاستخدام GraphSharp بدلاً من ذلك ، نظرًا لأنني أستخدم بالفعل .NET ، إلخ (على الرغم من أنها بالتأكيد ليست قوية مثل DOT). والنتيجة "جيدة بما يكفي" ، ويمكن أن تصبح أفضل بكثير مع توجيه الحافة الصغيرة والتبديل (النص الضبابي بسبب 3.5 WPF).

رسم بياني مرمّن تلقائيًا

ها هي مكتمل C# رمز (هذا هو كل الكود الذي يشير إلى QuickGraph أو GraphSharp - نعم ؛ كان الأمر بهذه السهولة):

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; } }
    }

Answer 1

يبدو أن النقطة تناسب الفاتورة:

DOT - `` هرمي "أو رسومات ذات طبقات من الرسوم البيانية الموجهة. تهدف خوارزمية التخطيط إلى الحواف في نفس الاتجاه (من أعلى إلى أسفل ، أو من اليسار إلى اليمين) ثم تحاول تجنب معابر الحافة وتقليل طول الحافة.

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

Answer 2

يمكنك محاولة استخدام الفرز الطوبولوجي. في الخطوة الأولى ، يمكنك تحديد المستويات (من أعلى إلى أسفل) التخطيط عن طريق إجراء نوع طوبولوجي ودائمًا تجميع العقد المستقلة في طبقة واحدة. سينجح هذا دائمًا في الرسوم البيانية الموجه.

بعد ذلك ، ربما يمكنك محاولة تنفيذ نوع طوبولوجي من كل طبقة (من اليسار إلى اليمين) أخذ موقع منافذ الإدخال والمخرجات وربما طبقات مجاورة في الاعتبار. صورتي لهذه الخطوة ضبابية بعض الشيء ، لكن يمكنني أن أتخيل أنها قابلة للتنفيذ للرسوم البيانية مثل مثالك.