CN106294686B - 一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，包括计算当前结点N1相对坐标变化量shift，标记当前结点N1为Z结点；根据相对坐标变化量shift计算Z结点所有兄弟结点新的相对坐标；更新Z结点树分支高度；记录Z结点的父结点的原始树分支高度orig_height；计算Z结点的父结点新的树分支高度height；从根结点或相对坐标变化量为0的结点开始用深度优先搜索方法或广度优先搜索方法根据其下树分支的每个结点的相对坐标值递归计算其绝对坐标值，方法结束。本发明能够减少思维导图软件系统中结点更新位置坐标信息的计算量，提高了树结构下计算结点坐标数据的效率。

Description

一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置 坐标的方法

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法。

背景技术

思维导图软件系统广泛用于教育、工作中，用于提高学习和工作效率。教师可以在课堂展示知识的逻辑关系，便于学生理解；学生可以用于记录整理笔记，培养洞察力、创造力；白领可以用于记录整理资料，提高解决工作中遇到问题的能力，作为工作会议的演示文稿，提高内容的说服力。在记录或展示思维导图的内容时，需要频繁的变化结点的位置。因为所有展开的结点均在一张图上，任一结点占据空间的变化都需要重新计算结点坐标以便在正确的位置显示结点。现有的思维导图软件系统中，一旦涉及到树结点位置的更新则会重新遍历图上的所有结点的坐标进行其绝对坐标的更新计算。当思维导图系统中结点数量比较大时，更新坐标的计算量会急剧增加，从而导致操作延迟明显而显著影响用户使用思维导图软件系统的体验。因此设计一套新的用于减少更新结点坐标的计算量的坐标更新方法从而快速更新树结点位置坐标对于思维导图类软件系统具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，以减少在思维导图中更新树结点位置坐标的计算量从而消除当树结点数量较大时明显对树结点操作的延迟。本发明采用的技术方案为：

第一方面本发明实施例提供了一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一，当思维导图中进行树结点操作后计算当前操作结点的相对坐标变化量，标记此结点进行递归运算；

步骤二，根据相对坐标变化量计算当前操作结点所有兄弟结点新的相对坐标；

步骤三，更新当前操作结点的树分支高度；

步骤四，记录当前操作结点的父结点的原始树分支高度；计算当前操作结点的父结点新树分支高度；设置当前操作结点的父结点的相对坐标变化量等于所述原始树分支高度减去所述新树分支高度或所述新树分支高度减去所述原始树分支高度；

步骤五，判断当前操作结点的父结点的相对坐标变化量是否为0；若判断结果为是，则进入步骤八，若判断结果为否，则进入步骤六；

步骤六，判断当前操作结点的父结点是否为根结点；若判断结果为是，则进入步骤八，若判断结果为否，则进入步骤七；

步骤七，标记当前操作结点的父结点为当前操作结点后返回步骤二；

步骤八，从思维导图中的根结点或相对坐标变化量为0的结点开始用深度优先搜索方法或广度优先搜索方法根据其下树分支的每个结点的相对坐标值递归计算其绝对坐标值，方法结束。

可选的，所述步骤一中的树结点操作包括：删除结点、修改结点、添加结点、展开结点、折叠结点、合并结点、拆分结点中的一个或多个。

可选的，所述步骤一中的相对坐标变化量的计算方法为：记录当前操作结点在操作前以其为根结点的原始树分支高度；计算当前操作结点在操作后的新树分支高度；用所述新树分支高度减去所述原始树分支高度或所述原始树分支高度减去所述新树分支高度求得所述相对坐标变化量。

可选的，所述步骤三中的一种树分支高度的计算方法为：计算当前操作结点的所有孩子结点的树分支高度之和；比较当前操作结点的结点高度与当前操作结点的所有孩子结点的树分支高度之和的大小；取两者的最大值作为当前操作结点的树分支高度。

可选的，所述步骤三中的一种计算树分支高度的计算方法为：将该树分支的所有结点的高度值的累加得到其高度值。

可选的，所述步骤三中的一种计算树分支高度的计算方法为：取该树分支中最右边结点的右边界的绝对坐标的X轴坐标值减去该树分支最左边结点的左边界的绝对坐标的X轴坐标值得到该树分支的高度。

可选的，所述树分支高度的计算方法应用于计算目录型树分支最上边结点的上边界到最下边结点的下边界结点的距离。

可选的，所述树分支高度的计算方法是应用于计算目录型树分支最左边结点的左边界到最右边结点的右边界结点的距离。

可选的，所述步骤八的深度优先搜索方法具体为：设定思维导图中的根结点的绝对坐标为(0,0)并以此根结点为出发点，或以相对坐标变化量为0的结点并以此结点为出发点，根据每个结点的相对坐标值和其父结点的绝对坐标值，优先递归计算树分支中孩子结点的绝对坐标值直到叶子结点再回溯，最后计算出树分支中所有结点的绝对坐标值。

可选的，所述步骤八的广度优先搜索方法具体为：设定思维导图中的根结点的绝对坐标为(0,0)并以此根结点为出发点，或以相对坐标变化量为0的结点并以此结点为出发点，根据每个结点的相对坐标值和其父结点的绝对坐标值，由近及远逐层递归，最后计算出树分支中所有结点的绝对坐标值。

上述技术方案的有益效果在于：

本发明能够减少思维导图中更新树结点位置坐标信息的计算量，快速设定结点的新的位置坐标信息，提高了树结构下运算结点坐标数据的效率。

在拥有大量结点的思维导图中，结点操作的时间延迟明显减少，提高了用户使用思维导图系统的体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1是进行结点操作后该结点及其父结点直到根结点计算的相对坐标变化值均不为0时，相对坐标值发生变化的结点的示意图；

图2是时进行结点操作后该结点的相对坐标变化量不为0，该结点的父结点的相对坐标变化量为0时，相对坐标值发生变化的结点的示意图；

图3是二维坐标系中图1对应的树分支高度计算的示意图；

图4是二维坐标系中图2对应的树分支高度计算的示意图；

图5是二维坐标系中树分支高度计算的一种示意图；

图6是二维坐标系中树分支高度计算的另一种示意图；

图7是快速更新树结点位置坐标的流程图；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的核心思想是：完成对树结点操作后，树中仅有部分结点的相对坐标发生变化，通过相对坐标变化量修改这部分结点的相对坐标值。然后根据相对坐标计算绝对坐标变化的结点的新的绝对坐标值。通过少量的结点的相对坐标值的更新和简单的相对坐标转换为绝对坐标，减小了计算量，实现了思维导图中快速更新树结点位置坐标的目地。

本发明涉及的运算字符解释：

N1结点是指当前操作结点，即当前进行树结点操作的结点；

Z结点是指将当前操作结点进行递归运算的结点；

Shift是指当前结点的相对坐标变化量；

orig_height是指原始树分支高度；

height是进行结点操作后的树分支高度；

tree_height是指递归运算结点的所有孩子结点的树分支高度之和；

Z_height是指递归运算结点的高度值。

本发明涉及的技术术语解释：

树结点操作是指删除结点、修改结点、添加结点、展开结点、折叠结点、合并结点和拆分结点；

删除结点是指将该结点及以此结点为根结点的树分支删除；

修改结点是指改变结点的内容或结点的属性，如字体大小、字体粗细、字体类型等；

添加结点是指在当前目标结点下添加兄弟结点、孩子结点、父结点；

展开结点是指将该结点的孩子结点连线显示或将该结点下的树分支上的所有结点连线显示；

折叠结点是指将该结点下的树分支上的所有结点连线隐藏但该结点不隐藏；

合并结点是指将多个结点合并为一个结点；

拆分结点是指将一个多行结点分解，一行作为一个结点，并互为兄弟结点。

绝对坐标是指结点所在的计算机图形界面中画布上的具有x轴和y轴的二维坐标；

相对坐标是指结点的绝对坐标(x1，y1)与该结点的父结点的绝对坐标(x2，y2)的相应坐标值的差值形成的坐标(x1－x2，y1－y2)或(x2－x1，y2－y1)；

结点的绝对坐标值是由该结点的父结点的绝对坐标值加上或减去该结点相应的相对坐标值得出；

相对坐标变化量是指进行树结点操作后相对于未进行树结点操作之前该结点所在的树分支的高度变化；

目录型树分支是指树中所有孩子结点顺序叠放在父结点的下边，并与父结点用线相连。

本发明中不同结点操作具体解释：

删除结点时，使该结点的兄弟结点向靠近该结点的方向来改变兄弟结点在该方向对应的坐标轴的相对坐标值达到使兄弟结点靠近该结点相对坐标变化值一半的距离；

修改结点时，如果结点相对坐标变化量增加，则使该结点的兄弟结点向远离该结点的方向来改变兄弟结点在该方向对应的坐标轴的相对坐标值达到使兄弟结点远离该结点相对坐标变化值一半的距离；如果结点相对坐标变化值减少，则使该结点的兄弟结点向靠近该结点的方向来改变兄弟结点在该方向对应的坐标轴的相对坐标值达到使兄弟结点靠近该结点相对坐标变化值一半的距离；

添加结点时，使该结点的兄弟结点向远离该结点的方向来改变兄弟结点在该方向对应的坐标轴的相对坐标值，达到使兄弟结点远离该结点相对坐标变化值一半的距离；

展开结点时，使该结点的兄弟结点向远离该结点的方向来改变兄弟结点在该方向对应的坐标轴的相对坐标值，达到使兄弟结点远离该结点相对坐标变化值一半的距离；

折叠结点时，使该结点的兄弟结点向靠近该结点的方向来改变兄弟结点在该方向对应的坐标轴的相对坐标值达到使兄弟结点靠近该结点相对坐标变化值一半的距离；

合并结点时，删除被合并的结点，使合并生成的结点的兄弟结点向远离该结点的方向来改变兄弟结点在该方向对应的坐标轴的相对坐标值达到使兄弟结点远离该结点相对坐标变化值一半的距离；

拆分结点时，删除该结点，把该结点内容以行为单位生成新结点，并添加新生成结点作为被拆分结点的父结点的孩子结点。

在这里示出和描述的所有示例中，除非另有规定，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

实施例1参照附图1、图3及图7所示：

本实施例设定每个结点的绝对坐标为该结点的中心点在二维坐标系中的坐标，思维导图根结点的中心点的绝对坐标设置为(0,0)，树分支高度的计算方法使用图3所示的方法。

图1中黑色方框中的结点是结点2222经过折叠结点操作后该结点及其父结点直至根结点(即：结点2222、结点222、结点22、结点2)的相对坐标变化量均不为0时，导致相对坐标值产生变化的结点。其他结点的相对坐标值均不变化。此时，以结点2222为根结点的树分支的所有结点、结点2222及其父结点222、结点222的父结点22、结点22的父结点2的绝对坐标值也不发生变化。图3是二维坐标系中树分支高度计算方法中的一种情况，即将结点2222的所有孩子结点的树分支高度累加得到结点2222的树分支高度。此时应用本发明：一种思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，包括如下步骤：

步骤一，计算当前操作结点2222相对坐标变化量shift，标记当前结点2222为Z结点；

步骤二，根据相对坐标变化量shift计算Z结点所有兄弟结点新的相对坐标；

步骤三，更新Z结点树分支高度；

步骤四，记录Z结点的父结点222的原始树分支高度orig_height；计算Z结点的父结点222的新树分支高度height；设置shift＝orig_height-height；

步骤五，判断shift是否为0；若判断结果为是，则进入步骤八，若判断结果为否，则进入步骤六；

步骤六，判断Z结点的父结点222是否为根结点；若判断结果为是，则进入步骤八，若判断结果为否，进入步骤七；

步骤七，标记Z结点的父结点222为Z结点后返回步骤二；

步骤八，从根结点开始用深度优先搜索方法根据每个结点的相对坐标值递归计算其绝对坐标值，方法结束。

所述步骤一中的变化量shift的计算方法为记录结点2222在折叠结点操作前以结点2222为根结点的树分支高度orig_height；计算结点2222在折叠结点操作后其树分支高度height，此时结点2222的孩子结点被折叠，所以height值为结点2222的结点高度，设置shift＝orig_height-height。

所述步骤二中Z结点的相对坐标和绝对坐标均不变化；Z结点下面的兄弟结点的x轴坐标值不变，y轴坐标值减去shift/2.0；Z结点上面的兄弟结点的x轴坐标值不变，y轴坐标值加上shift/2.0。

所述步骤三中计算Z结点的所有孩子结点的树分支高度之和tree_height；比较Z结点的结点高度Z_height与tree_height的大小，取最大值作为Z结点的树分支高度。

所述步骤八中设定思维导图的根结点的绝对坐标为(0,0)，以此根结点为出发点，利用深度优先搜索方法根据每个结点的相对坐标值和其父结点的绝对坐标值，依次计算出每个结点的绝对坐标值。

实施例2参照附图2、图4及图7所示：

本实施例设定每个结点的绝对坐标为该结点的中心点在二维坐标系中的坐标，思维导图根结点的中心点的绝对坐标设置为(0,0)，树分支高度的计算方法使用图4所示的方法。

图2中结点222的所有孩子结点的树分支高度之和小于结点222的结点高度，结点2222经过展开结点操作后，其新的树分支高度与其所有兄弟结点的树分支高度之和仍然小于结点222的结点高度。黑色方框中的结点是结点2222经过展开结点操作后该结点相对坐标变化量不为0时，导致相对坐标值产生变化的结点。其他结点的相对坐标值均不变化。此时结点2222的兄弟结点及其兄弟结点的树分支外，所有结点的绝对坐标值也不变化。此时应用本发明：一种思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，包括如下步骤：

步骤一，计算当前结点2222相对坐标变化量shift，标记当前结点2222为Z结点；

步骤二，根据相对坐标变化量shift计算Z结点所有兄弟结点新的相对坐标；

步骤三，更新Z结点树分支高度；本实施例中Z结点父结点222的孩子结点的树分支高度总和小于结点222的高度，用结点222的结点高度作为以结点222为根结点的树分支的高度；

步骤四，记录Z结点的父结点222的原始树分支高度orig_height；计算Z

结点的父结点22的新树分支高度height；设置shift＝height-orig_height；

步骤五，判断shift是否为0；若判断结果为是，则进入步骤八，若判断结果为否，则进入步骤六；

步骤六，判断Z结点的父结点222是否为根结点；若判断结果为是，则进入步骤八，若判断结果为否，则进入步骤七；

步骤七，标记Z结点的父结点222为Z结点后返回步骤二；

步骤八，从结点相对坐标变化量为0的结点(本实施例中为结点222)开始用深度优先搜索方法根据每个结点的相对坐标值递归计算其绝对坐标值，方法结束。

所述步骤一中的变化量shift的计算方法为记录结点2222在展开结点操作前以结点2222为根结点的树分支高度orig_height；计算结点2222在展开结点操作后其树分支高度height，此时结点2222的孩子结点被展开，所以height值是结点2222的所有孩子结点的树分支高度之和与结点2222的结点高度两者之间的最大值，在此实例中其所有孩子结点的树分支高度之和的值最大，设置shift＝height-orig_height。

所述步骤二中Z结点的相对坐标和绝对坐标均不变化；Z结点下面的兄弟结点的x轴坐标值不变，y轴坐标值加上shift/2.0；Z结点上面的兄弟结点的x轴坐标值不变，y轴坐标值减去shift/2.0。

所述步骤三中计算Z结点的所有孩子结点的树分支高度之和tree_height；比较Z结点的结点高度Z_height与tree_height的大小，取最大值作为Z结点的树分支高度。

所述步骤八中以结点222出发点，利用深度优先搜索方法根据每个结点的相对坐标值和其父结点的绝对坐标值，依次计算出以结点222为根结点的树分支上的每个结点的绝对坐标值。

在本发明中，树分支高度的计算方法包括参照图3、图4所示中的一种计算树分支高度的计算方法为将该分支所有孩子结点的树分支高度值相加(如果孩子结点是叶子结点，则用叶子结点的结点高度作为该结点的树分支高度)，如果孩子结点的树分支高度总和小于父结点的结点高度，则用该父结点的结点高度作为以父结点为根结点的树分支的高度，否则以所有孩子结点树分支高度值的累加和作为该树分支的高度值。

另一种树分支高度的计算方法参照图5所示，将该树分支的所有结点的高度值的累加得到其高度值。此种树分支高度是针对目录型树分支结点的最上边结点的上边界到最下边结点的下边界的距离。

另一种树分支高度的计算方法参照图6所示，取该树分支中最右边结点的右边界的绝对坐标的X轴坐标值减去该树分支最左边结点的左边界的绝对坐标的X轴坐标值得到该树分支的高度。此种树分支高度是针对目录型树分支最左边结点的左边界到最右边结点的右边界的距离。

在实施例1和实施例2中，当完成对树结点的操作后，树中仅有部分结点的相对坐标发生变化，通过相对坐标变化值修改这部分结点的相对坐标值。然后根据相对坐标计算绝对坐标变化的结点的新的绝对坐标值。通过少量的结点的相对坐标值的更新和简单的相对坐标转换为绝对坐标，系统利用绝对坐标和相对坐标组合的复合坐标系统达到定位结点的目的。实现了思维导图中快速更新树结点位置坐标的目标。

在实施例2中，当完成对树结点操作后，结点2222经过展开结点操作后，其新的树分支高度与其所有兄弟结点的树分支高度之和仍然小于结点222的结点高度，导致相对坐标值和绝对坐标值产生变化的结点局限于以222为根结点的树分支，其他结点的相对坐标值和绝对坐标值均不变化。此种情况使得更新树分支结点坐标的计算量大大减小，实现了思维导图中快速更新树结点位置坐标的目标。

根据实施例1、2的经验表明，在拥有大量结点的思维导图中，结点操作的时间延迟明显减少，可以明显提高用户使用思维导图系统的体验。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一，当思维导图中进行树结点操作后计算当前操作结点的相对坐标变化量，标记此结点进行递归运算；

步骤二，根据相对坐标变化量计算当前操作结点所有兄弟结点新的相对坐标；

步骤三，更新当前操作结点的树分支高度；

步骤四，记录当前操作结点的父结点的原始树分支高度；计算当前操作结点的父结点新树分支高度；设置当前操作结点的父结点的相对坐标变化量等于所述原始树分支高度减去所述新树分支高度或所述新树分支高度减去所述原始树分支高度；

步骤五，判断当前操作结点的父结点的相对坐标变化量是否为0；若判断结果为是，则进入步骤八，若判断结果为否，则进入步骤六；

步骤六，判断当前操作结点的父结点是否为根结点；若判断结果为是，则进入步骤八，若判断结果为否，则进入步骤七；

步骤七，标记当前操作结点的父结点为当前操作结点后返回步骤二；

步骤八，从思维导图中的根结点或相对坐标变化量为0的结点开始用深度优先搜索方法或广度优先搜索方法根据其下树分支的每个结点的相对坐标值递归计算其绝对坐标值，对思维导图中树结点位置坐标进行更新，方法结束。

2.根据权利要求1所述的一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于：所述步骤一中的树结点操作包括：

删除结点、修改结点、添加结点、展开结点、折叠结点、合并结点、拆分结点中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于：所述步骤一中的相对坐标变化量的计算方法为：

记录当前操作结点在操作前以其为根结点的原始树分支高度；

计算当前操作结点在操作后的新树分支高度；

用所述原始树分支高度减去所述新树分支高度或用所述新树分支高度减去所述原始树分支高度求得所述相对坐标变化量。

4.根据权利要求1所述的一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于：所述步骤三中的一种树分支高度的计算方法为：

计算当前操作结点的所有孩子结点的树分支高度之和；

比较当前操作结点的结点高度与当前操作结点的所有孩子结点的树分支高度之和的大小；

取两者的最大值作为当前操作结点的树分支高度。

5.根据权利要求1所述的一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于：所述步骤三中的一种计算树分支高度的计算方法为：

将该树分支的所有结点的高度值的累加得到其高度值。

6.根据权利要求1所述的一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于：所述步骤三中的一种计算树分支高度的计算方法为：

取该树分支中最右边结点的右边界的绝对坐标的X轴坐标值减去该树分支最左边结点的左边界的绝对坐标的X轴坐标值得到该树分支的高度。

7.根据权利要求5所述的一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于：所述树分支高度的计算方法应用于计算目录型树分支最上边结点的上边界到最下边结点的下边界的距离。

8.根据权利要求6所述的一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于：所述树分支高度的计算方法是应用于计算目录型树分支最左边结点的左边界到最右边结点的右边界的距离。

9.根据权利要求1所述的一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于：所述步骤八的深度优先搜索方法具体为：

设定思维导图中的根结点的绝对坐标为(0,0)并以此根结点为出发点，或以相对坐标变化量为0的结点为出发点，根据每个结点的相对坐标值和其父结点的绝对坐标值，优先递归计算树分支中孩子结点的绝对坐标值直到叶子结点再回溯，最后计算出树分支中所有结点的绝对坐标值。

10.根据权利要求1所述的一种应用于计算机技术领域思维导图中快速更新树结点位置坐标的方法，其特征在于：所述步骤八的广度优先搜索方法具体为：

设定思维导图中的根结点的绝对坐标为(0,0)并以此根结点为出发点，或以相对坐标变化量为0的结点为出发点，根据每个结点的相对坐标值和其父结点的绝对坐标值，由近及远逐层递归，最后计算出树分支中所有结点的绝对坐标值。

Images