binary tree - Hacer cumplir el orden de los nodos horizontales en un árbol.dot

binary-tree graphviz

Question

Estoy intentando recrear un diagrama de ejemplo para un árbol de búsqueda binario con GraphViz. Así es como debería verse al final:

Este es mi primer intento:

digraph G {
    nodesep=0.3;
    ranksep=0.2;
    margin=0.1;
    node [shape=circle];
    edge [arrowsize=0.8];
    6 -> 4;
    6 -> 11;
    4 -> 2;
    4 -> 5;
    2 -> 1;
    2 -> 3;
    11 -> 8;
    11 -> 14;
    8 -> 7;
    8 -> 10;
    10 -> 9;
    14 -> 13;
    14 -> 16;
    13 -> 12;
    16 -> 15;
    16 -> 17;
}

Pero, desafortunadamente, a GraphViz no le importan las posiciones horizontales del árbol, así que obtengo:

¿Cómo puedo agregar restricciones para que las posiciones horizontales de los vértices reflejen su ordenamiento total?

Answer 1

Puede seguir el enfoque habitual de agregar nodos invisibles y bordes invisibles, y jugar con el peso de los bordes, etc., tal como se propone en las Preguntas frecuentes de graphviz sobre árboles equilibrados . En algunos casos simples , esto es suficiente.

Pero hay una solución mejor: Graphviz viene con una herramienta llamada gvpr ( escaneo de patrones de gráficos y lenguaje de procesamiento ) que permite

copie los gráficos de entrada a su salida, posiblemente transformando su estructura y atributos, creando nuevos gráficos o imprimiendo información arbitraria

Y dado que Emden R. Gansner ya hizo todo el trabajo al crear un script que presenta muy bien los árboles binarios , aquí se explica cómo (todo el crédito es para ERG):

Guarde la siguiente secuencia de comandos gvpr en un archivo llamado tree.gv :

BEGIN {
  double tw[node_t];    // width of tree rooted at node
  double nw[node_t];    // width of node
  double xoff[node_t];  // x offset of root from left side of its tree
  double sp = 36;       // extra space between left and right subtrees
  double wd, w, w1, w2; 
  double x, y, z;
  edge_t e1, e2;
  node_t n;
}
BEG_G {
  $.bb = "";
  $tvtype=TV_postfwd;   // visit root after all children visited
}
N {
  sscanf ($.width, "%f", &w);
  w *= 72;  // convert inches to points
  nw[$] = w;
  if ($.outdegree == 0) {
    tw[$] = w;
    xoff[$] = w/2.0;
  }
  else if ($.outdegree == 1) {
    e1 = fstout($);
    w1 = tw[e1.head];    
    tw[$] = w1 + (sp+w)/2.0;
    if (e1.side == "left")
      xoff[$] = tw[$] - w/2.0;
    else
      xoff[$] = w/2.0;
  }
  else {
    e1 = fstout($);
    w1 = tw[e1.head];    
    e2 = nxtout(e1);
    w2 = tw[e2.head];    
    wd = w1 + w2 + sp;
    if (w > wd)
      wd = w;
    tw[$] = wd;
    xoff[$] = w1 + sp/2.0;
  }
}
BEG_G {
  $tvtype=TV_fwd;   // visit root first, then children
}
N {
  if ($.indegree == 0) {
    sscanf ($.pos, "%f,%f", &x, &y);
    $.pos = sprintf("0,%f", y);
  }
  if ($.outdegree == 0) return;
  sscanf ($.pos, "%f,%f", &x, &y);
  wd = tw[$];
  e1 = fstout($);
  n = e1.head;
  sscanf (n.pos, "%f,%f", &z, &y);
  if ($.outdegree == 1) {
    if (e1.side == "left")
      n.pos = sprintf("%f,%f",  x - tw[n] - sp/2.0 + xoff[n], y);
    else
      n.pos = sprintf("%f,%f", x + sp/2.0 + xoff[n], y);
  }
  else {
    n.pos = sprintf("%f,%f", x - tw[n] - sp/2.0 + xoff[n], y);
    e2 = nxtout(e1);
    n = e2.head;
    sscanf (n.pos, "%f,%f", &z, &y);
    n.pos = sprintf("%f,%f", x + sp/2.0 + xoff[n], y);
  }
}

Suponiendo que su archivo de puntos que contiene el gráfico se llama binarytree.gv , puede ejecutar la siguiente línea:

dot binarytree.gv | gvpr -c -ftree.gv | neato -n -Tpng -o binarytree.png

El resultado es:

Al cambiar una o dos líneas en el script, incluso podrá hacer que los nodos secundarios individuales se dirijan hacia la izquierda en lugar del lado derecho.