CN105488088A - 基于树形结构的二维网络角度分配布局方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种基于树形结构的二维网络角度分配布局方法；该方法首先根据数据节点的连接关系，绘制包含网络结构和环形结构的混合树形结构；再绘制成不包含网络结构和环形结构的单纯树形结构，通过剥洋葱方法找到其根节点，并重新绘制单纯树形结构；然后给每个数据节点赋值，并进行角度分配，最后还原图形中的网络结构和环形结构，得到最终的结果；本发明二维网络角度分配布局方法，不仅使得展示数据节点之间的逻辑和连接关系更直观，而且解决了数据节点连接交叉的问题，增加了图形的美感与可读性，同时得到的结果是唯一的，避免了迭代运算，具有快速展示的技术优势。

Description

基于树形结构的二维网络角度分配布局方法
技术领域
本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种基于树形结构的二维网络角度分配布局方法。
背景技术
随着信息技术的快速发展，数据量呈现出爆炸式的增长模式。如何利用大数据来获得信息，是现阶段信息产业的重要研究方向之一。为了直观呈现数据之间的关系，美国计算机成像专业委员会提出了可视化的概念。通过将数据转换成图形，给予人们深刻与意想不到的洞察力。如今，数据可视化展示已经在许多技术领域得到了实际应用，小至分子结构的演示，大至高速飞行模拟，无处不在。
数据结构是存储、组织数据的方式，它可以用来表示数据间的一种或多种特定关系。基本数据结构包括树、图等。然而在实际应用中，数据结构往往不止存在一种基本数据结构，而是多种数据结构相混合的形式，使得数据之间的逻辑关系难以直观表达，导致了数据结构的无层次性。
综上所述，如何直观展示复杂数据结构中各节点之间的逻辑关系，是大数据图形化研究的技术瓶颈，然而，现阶段还没有一个好办法可以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于利用树形结构不仅能够清晰找到根节点，而且能够直观展示每个点的父节点和子节点，因此可以呈现较好连接关系的优势，提出一种基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，本发明可以很好地解决复杂数据结构的图形化展示问题，直观展现各个节点之间的逻辑和连接关系。
本发明的目的是这样实现的：
基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，包括以下步骤：
S1、根据数据节点的连接关系，以任意一个数据节点为根节点，绘制包含网络结构和环形结构的混合树形结构；
S2、以混合树形结构为基础，将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，将环形结构压缩成一个数据节点，绘制成不包含网络结构和环形结构的单纯树形结构；
S3、采用剥洋葱的方法寻找单纯树形结构的根节点，具体方法是依次剥离单纯树形结构的叶子，如果剩下最后一个数据节点，该数据节点为根节点，如果剩下最后两个数据节点，任选一个为根节点；
S4、基于步骤S3得到的根节点，重新绘制单纯树形结构；
S5、对步骤S4得到的单纯树形结构的每个数据节点赋值，数据节点的值等于基于该数据节点分支结构上包括该数据节点的所有数据节点数量的总和；
S6、对步骤S4得到的单纯树形结构进行角度分配；分配原则为：以步骤S3得到的根节点的角度为360°为基础，父节点获得的角度为X，该父节点的值为A，构成父节点的数据节点个数为B，该父节点下面值为C的子节点所获得的角度为：360°×C/(A-B)；
S7、将步骤S2中由网络结构压缩成的数据节点还原成网络结构，将步骤S2中由环形结构压缩成的数据节点还原成环形结构。
上述基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，网络结构或环形结构所包括的数据节点个数为n，所述的网络结构或环形结构压缩成的数据节点半径为n0.5。
有益效果：
第一、由于本发明二维网络角度分配布局方法基于树形结构，因此可以直接利用树形结构可以呈现较好连接关系的优势，使本发明得到的二维网络图形展示数据节点之间的逻辑和连接关系更直观；
第二、由于将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，将环形结构压缩成一个数据节点，因此解决了数据节点连接交叉的问题，不仅增加了图形的美感，而且提高了图形的可读性；
第三、本文方法得到的结果是唯一的，因此避免了迭代运算，具有快速展示的技术优势。
附图说明
图1是本发明基于树形结构的二维网络角度分配布局方法的流程图。
图2是混合树形结构示意图。
图3是单纯树形结构示意图。
图4是带有赋值的单纯树形结构示意图。
图5是角度分配后的图形。
图6是还原后的图形。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
具体实施例一：
本实施例的基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，流程图如图1所示。该二维网络角度分配布局方法包括以下步骤：
S1、根据数据节点的连接关系，以任意一个数据节点为根节点，绘制包含网络结构和环形结构的混合树形结构；
本实施例给出的数据节点连接关系如下表所示：
数据节点连接关系表
数据节点ID 连接点
0 1、2、3
1 0
2 0、3、4、5
3 0、2、4、5
4 2、3、5、6
5 2、3、4、7
6 4、8、9
7 5
8 6、9
9 6、8
以0节点为根节点，绘制混合树形结构如图2所示。
S2、以混合树形结构为基础，将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，将环形结构压缩成一个数据节点，绘制成不包含网络结构和环形结构的单纯树形结构；
在图2所示的混合树形结构中，0、2、3、4和5五个数据节点构成一个网络结构，6、7和8三个数据点构成一个环形结构，将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，记录为-1，将环形结构压缩成一个数据节点，记录为-2，得到的单纯树形结构如图3所示。
S3、采用剥洋葱的方法寻找单纯树形结构的根节点，具体方法是依次剥离单纯树形结构的叶子，如果剩下最后一个数据节点，该数据节点为根节点，如果剩下最后两个数据节点，任选一个为根节点；
以图3所示的单纯树形结构为例，叶子为1、-2和7，剥离后，只剩下-1，那么-1就是根节点。
S4、基于步骤S3得到的根节点，重新绘制单纯树形结构；
以-1为根节点，重新绘制单纯树形结构，得到的结果恰好与图3相同。
S5、对步骤S4得到的单纯树形结构的每个数据节点赋值，数据节点的值等于基于该数据节点分支结构上包括该数据节点的所有数据节点数量的总和；
在图3所示的单纯树形结构上，作为叶子的标号为1的数据节点赋值为1，作为叶子的标号为-2的数据节点是由三个数据节点压缩而成，因此赋值为3，作为叶子的标号为7的数据节点赋值为1，而作为根的标号为-1的数据节点是由五个数据节点压缩而成，同时它还有三个赋值分别为1、3和1的叶子，因此赋值为10，带有赋值的单纯树形结构如图4所示。
S6、对步骤S4得到的单纯树形结构进行角度分配；分配原则为：以步骤S3得到的根节点的角度为360°为基础，父节点获得的角度为X，该父节点的值为A，构成父节点的数据节点个数为B，该父节点下面值为C的子节点所获得的角度为：360°×C/(A-B)；
在本实施例中，标号为-1的根为父节点，由五个数据节点构成，因此B=5，其值为A=10，那么：
C=1的标号为1的叶子所获得的角度为：360°×1/(10-5)=72°；
C=3的标号为-2的叶子所获得的角度为：360°×3/(10-5)=216°；
C=1的标号为7的叶子所获得的角度为：360°×1/(10-5)=72°。
角度分配后的图形如图5所示。
S7、将步骤S2中由网络结构压缩成的数据节点还原成网络结构，将步骤S2中由环形结构压缩成的数据节点还原成环形结构，还原后的图形如图6所示。
具体实施例二：本实施例的基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，在具体实施例一的基础上，进一步限定：如果网络结构或环形结构所包括的数据节点个数为n，那么网络结构或环形结构压缩成的数据节点半径为n0.5。

Claims (2)

1.基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据数据节点的连接关系，以任意一个数据节点为根节点，绘制包含网络结构和环形结构的混合树形结构；
S2、以混合树形结构为基础，将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，将环形结构压缩成一个数据节点，绘制成不包含网络结构和环形结构的单纯树形结构；
S3、采用剥洋葱的方法寻找单纯树形结构的根节点，具体方法是依次剥离单纯树形结构的叶子，如果剩下最后一个数据节点，该数据节点为根节点，如果剩下最后两个数据节点，任选一个为根节点；
S4、基于步骤S3得到的根节点，重新绘制单纯树形结构；
S5、对步骤S4得到的单纯树形结构的每个数据节点赋值，数据节点的值等于基于该数据节点分支结构上包括该数据节点的所有数据节点数量的总和；
S6、对步骤S4得到的单纯树形结构进行角度分配；分配原则为：以步骤S3得到的根节点的角度为360°为基础，父节点获得的角度为X，该父节点的值为A，构成父节点的数据节点个数为B，该父节点下面值为C的子节点所获得的角度为：360°×C/(A-B)；
S7、将步骤S2中由网络结构压缩成的数据节点还原成网络结构，将步骤S2中由环形结构压缩成的数据节点还原成环形结构。
2.根据权利要求1所述的基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，其特征在于，还包括：网络结构或环形结构所包括的数据节点个数为n，所述的网络结构或环形结构压缩成的数据节点半径为n0.5。
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