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layout_with_sugiyama {igraph}

R 文档

Sugiyama 图布局生成器

描述

用于分层有向无环图的 Sugiyama 布局算法。该算法最小化边交叉。

用法

layout_with_sugiyama(
  graph,
  layers = NULL,
  hgap = 1,
  vgap = 1,
  maxiter = 100,
  weights = NULL,
  attributes = c("default", "all", "none")
)

with_sugiyama(...)

参数

`图`	输入图。
`layers`	一个数值向量或 `NULL`。如果不是 `NULL`，则应指定顶点的图层索引。图层从一开始编号。如果为 `NULL`，则 igraph 会自动计算图层。
`hgap`	实数标量，同一图层中顶点之间的最小水平间隙。
`vgap`	实数标量，图层之间的距离。
`maxiter`	整数标量，交叉最小化阶段的最大迭代次数。 100 是一个合理的默认值；如果您觉得边交叉太多，请增加此值。
`weights`	可选的边权重向量。如果为 `NULL`，则使用“weight”边属性（如果存在）。在此处提供 `NA`，igraph 将忽略边权重。这些仅在图包含循环时使用；igraph 在打破循环时会倾向于反转权重较小的边。
`attributes`	要在扩展图中保留哪些图/顶点/边属性。“default”保留“size”、“size2”、“shape”、“label”和“color”顶点属性以及“arrow.mode”和“arrow.size”边属性。“all”保留所有图、顶点和边属性，“none”不保留任何属性。
`...`	传递给 `layout_with_sugiyama`。

详细信息

此布局算法专为有向无环图设计，其中每个顶点都分配给一个图层。图层从零开始索引，同一图层的顶点将放置在同一水平线上。每个图层中顶点的 X 坐标由 Sugiyama 等人提出的启发式方法决定，以最小化边交叉。

您也可以尝试使用此算法来布局无向图、包含循环的图或没有先验分层分配的图。 igraph 将尝试消除循环并将顶点分配到图层，但无法保证在这种情况下布局的质量。

Sugiyama 布局可能会在边上引入“弯曲”，以获得视觉上更令人愉悦的布局。这是通过向跨越多个图层的边添加虚拟节点来实现的。生成的布局不仅为原始图的节点分配坐标，还为虚拟节点分配坐标。布局算法还将返回具有虚拟节点的扩展图。

有关更多详细信息，请参见下面的参考。

值

包含以下组件的列表

`layout`	布局，一个两列矩阵，用于原始图顶点。
`layout.dummy`	虚拟节点的布局，一个两列矩阵。
`extd_graph`	原始图，用虚拟顶点扩展。“dummy”顶点属性在此图上设置，它是一个逻辑属性，它告诉您顶点是否是虚拟顶点。“layout”图属性也已设置，它是所有（原始和虚拟）顶点的布局矩阵。

作者

Tamas Nepusz ntamas@gmail.com

参考

K. Sugiyama, S. Tagawa and M. Toda, "Methods for Visual Understanding of Hierarchical Systems". IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics 11(2):109-125, 1981.

参见

其他图布局：add_layout_(), component_wise(), layout_as_bipartite(), layout_as_star(), layout_as_tree(), layout_in_circle(), layout_nicely(), layout_on_grid(), layout_on_sphere(), layout_randomly(), layout_with_dh(), layout_with_fr(), layout_with_gem(), layout_with_graphopt(), layout_with_kk(), layout_with_lgl(), layout_with_mds(), layout_(), merge_coords(), norm_coords(), normalize()

示例


## Data taken from http://tehnick-8.narod.ru/dc_clients/
DC <- graph_from_literal("DC++" -+
                "LinuxDC++":"BCDC++":"EiskaltDC++":"StrongDC++":"DiCe!++",
                "LinuxDC++" -+ "FreeDC++", "BCDC++" -+ "StrongDC++",
                "FreeDC++" -+ "BMDC++":"EiskaltDC++",
                "StrongDC++" -+ "AirDC++":"zK++":"ApexDC++":"TkDC++",
                "StrongDC++" -+ "StrongDC++ SQLite":"RSX++",
                "ApexDC++" -+ "FlylinkDC++ ver <= 4xx",
                "ApexDC++" -+ "ApexDC++ Speed-Mod":"DiCe!++",
                "StrongDC++ SQLite" -+ "FlylinkDC++ ver >= 5xx",
                "ApexDC++ Speed-Mod" -+ "FlylinkDC++ ver <= 4xx",
                "ApexDC++ Speed-Mod" -+ "GreylinkDC++",
                "FlylinkDC++ ver <= 4xx" -+ "FlylinkDC++ ver >= 5xx",
                "FlylinkDC++ ver <= 4xx" -+ AvaLink,
                "GreylinkDC++" -+ AvaLink:"RayLinkDC++":"SparkDC++":PeLink)

## Use edge types
E(DC)$lty <- 1
E(DC)["BCDC++" %->% "StrongDC++"]$lty <- 2
E(DC)["FreeDC++" %->% "EiskaltDC++"]$lty <- 2
E(DC)["ApexDC++" %->% "FlylinkDC++ ver <= 4xx"]$lty <- 2
E(DC)["ApexDC++" %->% "DiCe!++"]$lty <- 2
E(DC)["StrongDC++ SQLite" %->% "FlylinkDC++ ver >= 5xx"]$lty <- 2
E(DC)["GreylinkDC++" %->% "AvaLink"]$lty <- 2

## Layers, as on the plot
layers <- list(c("DC++"),
               c("LinuxDC++", "BCDC++"),
               c("FreeDC++", "StrongDC++"),
               c("BMDC++", "EiskaltDC++", "AirDC++", "zK++", "ApexDC++",
                 "TkDC++", "RSX++"),
               c("StrongDC++ SQLite", "ApexDC++ Speed-Mod", "DiCe!++"),
               c("FlylinkDC++ ver <= 4xx", "GreylinkDC++"),
               c("FlylinkDC++ ver >= 5xx", "AvaLink", "RayLinkDC++",
                 "SparkDC++", "PeLink"))

## Check that we have all nodes
all(sort(unlist(layers)) == sort(V(DC)$name))

## Add some graphical parameters
V(DC)$color <- "white"
V(DC)$shape <- "rectangle"
V(DC)$size <- 20
V(DC)$size2 <- 10
V(DC)$label <- lapply(V(DC)$name, function(x)
                      paste(strwrap(x, 12), collapse="\n"))
E(DC)$arrow.size <- 0.5

## Create a similar layout using the predefined layers
lay1 <-  layout_with_sugiyama(DC, layers=apply(sapply(layers,
                        function(x) V(DC)$name %in% x), 1, which))

## Simple plot, not very nice
par(mar=rep(.1, 4))
plot(DC, layout=lay1$layout, vertex.label.cex=0.5)

## Sugiyama plot
plot(lay1$extd_graph, vertex.label.cex=0.5)

## The same with automatic layer calculation
## Keep vertex/edge attributes in the extended graph
lay2 <-  layout_with_sugiyama(DC, attributes="all")
plot(lay2$extd_graph, vertex.label.cex=0.5)

## Another example, from the following paper:
## Markus Eiglsperger, Martin Siebenhaller, Michael Kaufmann:
## An Efficient Implementation of Sugiyama's Algorithm for
## Layered Graph Drawing, Journal of Graph Algorithms and
## Applications 9, 305--325 (2005).

ex <- graph_from_literal( 0 -+ 29: 6: 5:20: 4,
                 1 -+ 12,
                 2 -+ 23: 8,
                 3 -+  4,
                 4,
                 5 -+  2:10:14:26: 4: 3,
                 6 -+  9:29:25:21:13,
                 7,
                 8 -+ 20:16,
                 9 -+ 28: 4,
                10 -+ 27,
                11 -+  9:16,
                12 -+  9:19,
                13 -+ 20,
                14 -+ 10,
                15 -+ 16:27,
                16 -+ 27,
                17 -+  3,
                18 -+ 13,
                19 -+  9,
                20 -+  4,
                21 -+ 22,
                22 -+  8: 9,
                23 -+  9:24,
                24 -+ 12:15:28,
                25 -+ 11,
                26 -+ 18,
                27 -+ 13:19,
                28 -+  7,
                29 -+ 25                    )

layers <- list( 0, c(5, 17), c(2, 14, 26, 3), c(23, 10, 18), c(1, 24),
                12, 6, c(29,21), c(25,22), c(11,8,15), 16, 27, c(13,19),
                c(9, 20), c(4, 28), 7 )

layex <-  layout_with_sugiyama(ex, layers=apply(sapply(layers,
                        function(x) V(ex)$name %in% as.character(x)),
                        1, which))

origvert <- c(rep(TRUE, vcount(ex)), rep(FALSE, nrow(layex$layout.dummy)))
realedge <- as_edgelist(layex$extd_graph)[,2] <= vcount(ex)
plot(layex$extd_graph, vertex.label.cex=0.5,
     edge.arrow.size=.5,
     vertex.size=ifelse(origvert, 5, 0),
     vertex.shape=ifelse(origvert, "square", "none"),
     vertex.label=ifelse(origvert, V(ex)$name, ""),
     edge.arrow.mode=ifelse(realedge, 2, 0))

[包 igraph 版本 1.3.5 索引]