CN112328836A - 一种基于vba的图实例生成方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于图实例生成领域，提供一种基于VBA的图实例生成方法及系统。其中，该图实例生成方法包括在第一Excel页面中创建画布及交互操作页面元素；选取第一Excel页面单元格来接收顶点个数和边密度，基于顶点个数循环随机生成顶点坐标信息并存储至第二Excel页面单元格中；二重循环生成顶点的距离信息，基于边密度生成实际的边，再结合图属性得到图相应邻接矩阵并存储至第三Excel页面单元格中；基于VBA代码为添加在画布中的顶点以及生成的实际边进行命名，并设置边的显示或隐藏属性；基于交互操作页面元素结合顶点和边的命名，以实现顶点和边的相应选择操作，生成图实例。其使用Excel平台来实现图实例的生成；交互界面简单且易于操作；使用者不需要进行代码编写。
Description
技术领域
本发明属于图实例生成领域，尤其涉及一种基于VBA的图实例生成方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
图(graph)是一种离散数学中包含点和边的集合的数学对象，也是图论的基本研究对象。由于图可以用来刻画个体和个体之间的关系，该数学对象出现在几乎所有的科学领域。作为一种基本的研究对象，对于图的性质、算法、分类等每个问题都衍生出了研究领域。而作为刻画关系的一种基本模型，图可以用来描述位置关系、逻辑关系、连接关系等其他结构，因此在各个工程领域都有着广泛的应用。在实施和研究图相关的工程或问题时，往往需要大量的图的实例，即顶点和边的集合、图的图示及其他相关信息。生成图的实例在任何语言的平台都可以实现，但大多数情况下都需要多种工具的联合和程序的编写基础。例如，对于图的可视化需要使用高级语言的绘图包，对于图的临界矩阵等其他信息则需要使用对文件的读写来保存图的实例。发明人发现，当平台进行变化时，则需要用不同的语言重新实现，这对于大量图实例的生成都较为繁琐。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种基于VBA的图实例生成方法及系统，其使用Excel平台来实现图实例的生成；交互界面简单且易于操作，不需要使用者进行代码编写。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供一种基于VBA的图实例生成方法。
一种基于VBA的图实例生成方法，包括：
在第一Excel页面中创建画布及交互操作页面元素；
选取第一Excel页面单元格来接收顶点个数和边密度，基于顶点个数循环随机生成顶点坐标信息并存储至第二Excel页面单元格中；
二重循环生成顶点的距离信息，基于边密度生成实际的边，再结合图属性得到图相应邻接矩阵并存储至第三Excel页面单元格中；
基于VBA代码为添加在画布中的顶点以及生成的实际边进行命名，并设置边的显示或隐藏属性；
基于交互操作页面元素结合顶点和边的命名，以实现顶点和边的相应选择操作，生成图实例。
本发明的第二个方面提供一种基于VBA的图实例生成系统。
一种基于VBA的图实例生成系统，包括：
画布及交互操作创建模块，其用于在第一Excel页面中创建画布及交互操作页面元素；
顶点坐标生成模块，其用于选取第一Excel页面单元格来接收顶点个数和边密度，基于顶点个数循环随机生成顶点坐标信息并存储至第二Excel页面单元格中；
邻接矩阵生成模块，其用于二重循环生成顶点的距离信息，基于边密度生成实际的边，再结合图属性得到图相应邻接矩阵并存储至第三Excel页面单元格中；
顶点及边命名模块，其用于基于VBA代码为添加在画布中的顶点以及生成的实际边进行命名，并设置边的显示或隐藏属性；
图实例生成模块，其用于基于交互操作页面元素结合顶点和边的命名，以实现顶点和边的相应选择操作，生成图实例。
本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的基于VBA的图实例生成方法中的步骤。
本发明的第四个方面提供一种计算机设备。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的基于VBA的图实例生成方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明使用Excel平台来实现图实例的生成；交互界面简单且易于操作；使用者不需要进行代码编写，不需要使用其他可视化工具，只需要简单的Excel操作基础即可。
(2)本发明可以通过输入顶点个数和边的密度参数自动生成带有完整信息的图的实例，其中，实例中包括图的图示图片、顶点坐标信息、完全图和基于边的邻接矩阵，对于生成的顶点和边可以通过按键选择进行外观的修改，可根据参数选择生成有向图或者无向图，可显示或隐藏边，这样提高了图实例的修改简便性及修改效率。
(3)本发明生成的实例可以方便进行导出使用，其中，顶点信息和临界矩阵可以在Excel表格或者直接拷贝；图的图示则可以直接保存或者使用截图的方式进行保存。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的基于VBA的图实例生成方法流程图；
图2是本发明实施例的顶点选择示例；
图3是本发明实施例的边选择示例；
图4是本发明实施例的界面示例；
图5是本发明实施例的有向图生成示例；
图6是本发明实施例的边隐藏示例；
图7是本发明实施例的顶点坐标和完全图邻接矩阵；
图8是本发明实施例的有向图邻接矩阵；
图9是本发明实施例的基于VBA的图实例生成系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
术语解释：
VBA，Visual Basic for Applications是Visual Basic的一种宏语言，是微软开发出来在其桌面应用程序中执行通用的自动化(OLE)任务的编程语言，主要能用来扩展Windows的应用程序功能，特别是Microsoft Office软件，也可说是一种应用程式视觉化的Basic脚本。
实施例一
参照图1，本实施例的基于VBA的图实例生成方法，其包括：
S101：在第一Excel页面中创建画布及交互操作页面元素。
在具体实施中，所述交互操作页面元素包括图生成的启动按键、隐藏或显示边的按键、选择顶点的按键、选择边的按键和参数设置的按键。
其中，图生成的启动按键基于VBA代码生成，用于实现清除交互操作页面元素以外的所有图形，每次生成新的图形做准备。
具体地，本实例使用“生成图”按键作为图生成的启动按键。为该按键建立宏代码。主要实现代码如下：
同时在该代码中建立全局变量来保存上一步单元格中参数的数值。
S102：选取第一Excel页面Sheet1单元格来接收顶点个数和边密度，基于顶点个数循环随机生成顶点坐标信息并存储至第二Excel页面Sheet2单元格中。
需要说明的是，这里边的密度指的是基于完全图的边的比例。如果数值为1，则会生成带有全部边的完全图。在其他实现实例中可以将密度改为边的数量，实现方法没有本质区别。
具体地，在基于顶点个数循环随机生成顶点坐标信息的过程中，基于第一Excel页面Sheet1中左上角为原点，使用0到1之间的实数，将循环随机生成顶点坐标归一到画布内部。
S103：二重循环生成顶点的距离信息，基于边密度生成实际的边，再结合图属性得到图相应邻接矩阵并存储至第三Excel页面单元格中。
使用上一步存储的点的坐标对所有的点进行二重循环来生成距离信息。该距离使用的是欧式空间距离。将距离存储到Sheet2的相应的位置。在循环的过程中，使用边密度参数来生成实际的边。
如果使用者选择生成有向图，则随机的为每个边分别方向。图片中使用设置边的箭头来实现。对于有向图的邻接矩阵不是对称的，因此，将带有方向属性的邻接矩阵存储到第三Excel页面Sheet3的相应位置。如果是无向图，则把实际生成的边的信息存储到第三Excel页面Sheet3的邻接矩阵中。另外在生成边以后，重新选择所有的点并将点置于图片的最上层以达到较好的显示效果。图5给出了实施例的有向图生成示例；图7给出了本实施例的顶点坐标和完全图邻接矩阵；图8给出了本实施例的有向图邻接矩阵。
主要实现代码由于较长，这里使用伪代码进行描述：
S104：基于VBA代码为添加在画布中的顶点以及生成的实际边进行命名，并设置边的显示或隐藏属性，如图6所示。
在具体实施中，通过设定和判断布尔变量来对边进行显示和隐藏。布尔变量首先设置为真，当点击按键时，则设置为假。对于边的选择使用了VBA的内置函数InStr来判断形状的名字是否函数有字符串“Line”，如果有，则进行隐藏或者显示。主要代码如下：
--------------------------------
For Each shp In ActiveSheet.Shapes
If InStr(shp.Name,"Line")Then
shp.Visible＝t'not buttons
End If
Next
--------------------------------
S105：基于交互操作页面元素结合顶点和边的命名，以实现顶点和边的相应选择操作，生成图实例。
具体地，为了方便在后续的使用过程中可以对顶点进行统一选择，在画布中添加顶点的同时使用VBA中对形状的命名方法为每一个顶点命名。这里使用“Oval”加顶点索引号的方式进行命名。主要代码如下：
--------------------------------
For i＝1 To vNum
Dim shpTemp As Shape
Set shpTemp＝ActiveSheet.Shapes.AddShape(msoShapeOval,x,y,r,r)
shpTemp.Name＝"Oval"+CStr(i)'对顶点命名以便后续选择
Next
--------------------------------
下一步，为生成的顶点进行属性的设置。
shpTemp.Select‘shpTemp为所建立图形对象
With Selection.ShapeRange.Fill
.Visible＝msoTrue
.ForeColor.ObjectThemeColor＝msoThemeColorText1
’其他属性设置
End With
Selection.ShapeRange.Line.Visible＝msoFalse
与顶点同理，在生成边的时候对边进行命名。命名方式为“Line”加二重循环的下标代码。当每个边生产时对边进行属性的设置。
对于顶点或者边，使用VBA中模拟选择的代码对每个元素进行选择。同上面的步骤相似，这里也是使用InStr及前面的命名来判断每种元素。选择顶点的主要代码如下(边的类似)：
其中，顶点选择示例、边选择示例分别如图2和图3所示。图4给出了实施例的界面示例。
本实施例使用Excel平台来实现图实例的生成；交互界面简单且易于操作；而且使用者不需要进行代码编写，不需要使用其他可视化工具，只需要简单的Excel操作基础即可。
本实施例可以通过输入顶点个数和边的密度参数自动生成带有完整信息的图的实例，其中，实例中包括图的图示图片、顶点坐标信息、完全图和基于边的邻接矩阵，对于生成的顶点和边可以通过按键选择进行外观的修改，可根据参数选择生成有向图或者无向图，可显示或隐藏边，这样提高了图实例的修改简便性及修改效率。
本实施例生成的实例可以方便进行导出使用，其中，顶点信息和临界矩阵可以在Excel表格或者直接拷贝；图的图示则可以直接保存或者使用截图的方式进行保存。
实施例二
参照图9，本实施例提供了一种基于VBA的图实例生成系统，包括：
画布及交互操作创建模块，其用于在第一Excel页面中创建画布及交互操作页面元素；
顶点坐标生成模块，其用于选取第一Excel页面单元格来接收顶点个数和边密度，基于顶点个数循环随机生成顶点坐标信息并存储至第二Excel页面单元格中；
邻接矩阵生成模块，其用于二重循环生成顶点的距离信息，基于边密度生成实际的边，再结合图属性得到图相应邻接矩阵并存储至第三Excel页面单元格中；
顶点及边命名模块，其用于基于VBA代码为添加在画布中的顶点以及生成的实际边进行命名，并设置边的显示或隐藏属性；
图实例生成模块，其用于基于交互操作页面元素结合顶点和边的命名，以实现顶点和边的相应选择操作，生成图实例。
本实施例的基于VBA的图实例生成系统中各个模块，与实施例一所述的基于VBA的图实例生成方法中的各个步骤一一对应，其具体实施过程相同，此处不再累述。
实施例三
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例一所述的基于VBA的图实例生成方法中的步骤。
实施例四
本实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例一所述的基于VBA的图实例生成方法中的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于VBA的图实例生成方法，其特征在于，包括：
在第一Excel页面中创建画布及交互操作页面元素；
选取第一Excel页面单元格来接收顶点个数和边密度，基于顶点个数循环随机生成顶点坐标信息并存储至第二Excel页面单元格中；
二重循环生成顶点的距离信息，基于边密度生成实际的边，再结合图属性得到图相应邻接矩阵并存储至第三Excel页面单元格中；
基于VBA代码为添加在画布中的顶点以及生成的实际边进行命名，并设置边的显示或隐藏属性；
基于交互操作页面元素结合顶点和边的命名，以实现顶点和边的相应选择操作，生成图实例。
2.如权利要求1所述的基于VBA的图实例生成方法，其特征在于，所述交互操作页面元素包括图生成的启动按键、隐藏或显示边的按键、选择顶点的按键、选择边的按键和参数设置的按键。
3.如权利要求2所述的基于VBA的图实例生成方法，其特征在于，图生成的启动按键基于VBA代码生成，用于实现清除交互操作页面元素以外的所有图形，每次生成新的图形做准备。
4.如权利要求1所述的基于VBA的图实例生成方法，其特征在于，在基于顶点个数循环随机生成顶点坐标信息的过程中，基于第一Excel页面中左上角为原点，使用0到1之间的实数，将循环随机生成顶点坐标归一到画布内部。
5.如权利要求1所述的基于VBA的图实例生成方法，其特征在于，顶点的距离信息为欧式空间距离。
6.如权利要求1所述的基于VBA的图实例生成方法，其特征在于，如果选择生成有向图，则随机为每个边分别方向，将带有方向属性的邻接矩阵存储至第三Excel页面的单元格中；
如果选择生成无向图，则将实际生成的边的信息作为邻接矩阵存储至第三Excel页面的单元格中。
7.如权利要求1所述的基于VBA的图实例生成方法，其特征在于，在设置边的显示或隐藏属性的过程中，通过设定和判断布尔变量来对边进行显示和隐藏。
8.一种基于VBA的图实例生成系统，其特征在于，包括：
画布及交互操作创建模块，其用于在第一Excel页面中创建画布及交互操作页面元素；
顶点坐标生成模块，其用于选取第一Excel页面单元格来接收顶点个数和边密度，基于顶点个数循环随机生成顶点坐标信息并存储至第二Excel页面单元格中；
邻接矩阵生成模块，其用于二重循环生成顶点的距离信息，基于边密度生成实际的边，再结合图属性得到图相应邻接矩阵并存储至第三Excel页面单元格中；
顶点及边命名模块，其用于基于VBA代码为添加在画布中的顶点以及生成的实际边进行命名，并设置边的显示或隐藏属性；
图实例生成模块，其用于基于交互操作页面元素结合顶点和边的命名，以实现顶点和边的相应选择操作，生成图实例。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于VBA的图实例生成方法中的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的基于VBA的图实例生成方法中的步骤。
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