从连接节点列表中绘制图形

Question

在一个系统中，我有一个像普通图一样连接的节点列表。我们知道整个系统及其所有连接，我们也有一个起点。我的所有边缘都有方向。

现在我想自动绘制所有这些节点和边。问题不是实际绘图，而是计算（x，y）坐标。所以基本上我想绘制整个图表，看起来不错。

我的数据结构类似于：

class node:
string text
List<edge> connections

这个问题必定有一些众所周知的算法吗？我找不到任何东西，但我可能使用了错误的关键字。

我的想法：

一种方法是将我们的startnode定位在（0,0），然后得到一些常量，即“距离”。然后，对于每个邻居，它将向y位置添加距离，并且对于作为邻居的每个节点，设置x =距离* n。

但这确实会带来很多问题 - 所以这绝对不是最佳选择。

Answer 1

到目前为止，最常见的方法是使用force-directed layout而不是确定性的方法。要点是你让每个节点相互排斥（反重力）并让任何连接的节点对彼此吸引。经过几次物理模拟迭代后，您可以获得合理的布局。

您可以使用许多布局算法，结果大不相同。 GraphViz fdp（Fruchterman & Reingold '91）和neato（Kamada & Kawai '89）算法有效，但相当陈旧，有更好的选择。 Fruchterman & Reingold '91中的NetworkX算法也可用于Prefuse。

ForceDirectedLayout Java class提供的Hachul & Jünger '05速度非常快。 Hachul & Jünger '06详细介绍了FM ^ 3算法，该算法在实践中看起来效果很好（Tulip），并且在NodeXL的C ++中可用。

还有大量其他开源工具可视化图形，例如 Gephi（C＃），一个很棒的入门工具，将网络分析集成到Excel 2007/2010中（免责声明：我是它的顾问）。其他令人敬畏的工具包括Cytoscape（Java）和Pajek（Java），而UCINet，yEd，Tom Sawyer和{{3}}是一些专有的替代方案

Answer 2

一般来说，这是一个棘手的问题，特别是如果你想开始处理边缘路由并使事情变得漂亮。您可以查看http://www.graphviz.org/并使用命令行工具，或使用graphviz库进行布局，并在应用程序中获取x，y坐标。