数据结构与算法可视化（二）——DOT用法 | 八月更文挑战

DOT中使用图（digraph/graph/subgraph）、节点（node）和边（edge）来描述关系图/流程图，在配合一些属性的设置完成绘图。

一、图的基本用法

DOT基本语法以下：

digraph/graph/subgraph graphName{
    label="示例";
    bgcolor="beige"
    ......
}
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其中，digraph/graph/subgraph分别表明无向图、有向图和子图，graphName则是图片的名称。

• digraph用来描述有向图，关系使用 -> 来描述
• graph 用来描述无向图，关系使用 --来描述
• label和bgcolor为定义的图片属性
• graphName定义图片的名称
• 注释和C语言相似，// 和 # 注释单行， /* */多行注释。
• DOT的写法不算严格，好比结束能够有分号，属性能够没有引号。

经常使用图属性

属性名	默认值	说明
label		图片标签，如上面示例
bgcolor		背景颜色，颜色文档点此
fontcolor	black	字体颜色，定义上面示例的颜色
fontname	Times-Roman	字体
fontsize	14	字体大小
rank		子图等级限制， same,min,max,source,sink
rankdir	TB	排序方向，LR(left to right) or TB(top to bottom)
compound	false	If true, allow edges between clusters. 配合 lhead 和 ltail 使用

二、节点（node）的用法

digraph demo {
    label="示例"
    bgcolor="beige"
​
    //定义节点默认属性
    node[color="grey"]
    //定义节点
    root[label="根节点", shape="box"]
    left[label="左子节点", shape="box"]
    
    node[color="#FF6347"]
    right[label="右子节点", shape="ellipse"]
    
    //定义关系（边）
    root -> {left,right}[label="父子"]
    left -> subnode[label="父子"]
    
    {rank=same; left, right}
}
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• root、left、right、subnode为节点。节点能够提早定义如root[label="根节点", shape="box"]，也能够在定义边的关系时直接使用如left -> subnode[label="父子"]。
• node用来定义节点的默认属性，做用域从本次定义到下一次定义截住。特定节点设置的属性会覆盖默认值。
• []内属性，属性能够针对图、节点、边来设置。
• rank 定义设置节点处在同一行，辅助渲染出来的图的效果。

经常使用节点属性

属性名	默认值	说明
label	node name	节点显示内容
color	black	node边框颜色
fontcolor	black	字体颜色
fillcolor		背景色
fontname	Times-Roman	字体
fontsize	14	字体大小
shape	ellipse	形状,box、ellipse、circle、diamond、plaintext、point、triangle、invtriangle
style		图形样式，eg. bold、dashed、dotted、filled
image		背景图片地址

shape示例

digraph demo {
    bgcolor="floralwhite"
    "box"[shape=box]
    "polygon"[shape=polygon,sides=7] 
    "ellipse"[shape=ellipse]
    "circle"[shape=circle]
    "point"[shape=point]
    "triangle"[shape=triangle]
    "invtriangle"[shape=invtriangle]
    "plaintext"[shape=plaintext]
    "diamond"[shape=diamond]
}
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三、边（edge）的用法

digraph demo {
    label="示例"
    bgcolor="beige"
​
    //定义节点默认属性
    node[color="grey"]
    //定义节点
    root[label="根节点", shape="box"]
    left[label="左子节点", shape="box"]
    
    node[color="#FF6347"]
    right[label="右子节点", shape="ellipse"]
    
    //定义关系（边）
    root -> {left,right}[label="父子"]
    
    //定义边的默认属性
    edge[color="#FF6347"]
    left -> subnode[label="父子"]
    
    {rank=same; left, right}
}
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• edge用来定义边的默认属性。用法与node类似，做用域从本次定义到下一次定义截住。特定边设置的属性会覆盖默认值。

• 本质上来讲，node和edge也是属于节点，是预留用于描述节点属性和边属性的特殊节点

• 无向图关系使用--描述，有向图关系使用->描述

经常使用边属性

属性名	默认值	说明
label		描述关系
color	black	箭头颜色
fontcolor	black	关系文字颜色
dir	forward	设置方向：forward,back,both,none
arrowhead	normal	箭头头部形状。box、crow、diamond、dot、none、normal、vee。箭头文档点此
arrowtail		箭头尾部形状
arrowsize	1.0	箭头大小
style		图形样式，eg. bold、dashed、dotted、filled
lhead		当 compound 为true时，lhead用于指定边指向的cluster
ltail		与ltail相似

arrowhead示例

digraph demo {
    bgcolor="floralwhite"
    rankdir=LR
​
    "box"->"crow"[arrowhead=box]
    "crow"->"curve"[arrowhead=crow]
    "curve"->"diamond"[arrowhead=curve]
    "diamond"->"dot"[arrowhead=diamond]
    "dot"->"inv"[arrowhead=dot]
    "inv"->"none"[arrowhead=inv]
    "none"->"normal"[arrowhead=none]
    "normal"->"tee"[arrowhead=normal]
    "tee"->"vee"[arrowhead=tee]
    "vee"->"box"[arrowhead=vee]
​
    #来个高级的用法
    a->b[arrowhead=lcrowortee]
}
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四、一些例子

子图

一个图能够包含多个子图，以及子图也能够嵌套子图。子图的名字须为cluster*，不然就直接当节点渲染了。

digraph demo {
    bgcolor="beige"
    subgraph cluster_husband {
        node[color="grey"]
        {"爸爸", "妈妈"} -> "我"
    }
     subgraph cluster_wife {
         {"岳父", "岳母"} -> "老婆"
     }
     "我" -> "老婆"[label="夫妻", dir="both"]
     {rank=same; "我", "老婆"}
}
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渲染效果以下：

链表

digraph demo {
    bgcolor="beige"
    rankdir=LR;
    node [shape="record", height=0.1]
    node0[label="{<f1> G | <f2> next}"]
    node1[label="{<f1> E | <f2> next}"]
    node0:f2 -> node1:f1
}
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• rankdir=LR 描述图像为横向
• 用 | 隔开的串会在绘制出来的节点中展示为一条分隔符
• 用 <> 括起来的串称为锚点
• node0[label="{<f1> G | <f2> next}"]中，{}描述同个节点中的多个分割位与rankdir一致

B树

digraph demo {
    bgcolor="beige"
    node [shape="record", height=.1]
    node0[label="<f1> A | <f2> B | <f3> C | <f4> "]
    node1[label="<f1> D | <f2> E | <f3> F"]
    node2[label="<f1> G | <f2> H | <f3> I"]
    node0:f1 -> node1:f1
    node0:f2 -> node2:f1
}
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