Graphviz 和 dot 文件——水平和垂直节点对齐；中间节点

Question

我正在尝试显示“圆柱形”有向图（以从左到右的格式），以便可以在圆柱体上绘制它们。这些图由连续的节点列组成。最右边的节点列（用虚线描绘）是最左边的节点列的替代品 - 这样可以打印出图形，卷成圆柱体，并且虚线节点与第一列的“下方”完全对齐节点，它显示了一个连续的（圆柱形）循环图。

我已经成功使用“rank”来获得柱状节点对齐，并使用“group”来建议第一列和最后一列之间的水平节点对齐。 （这个Graphviz Dot vertical alignment of nodes 特别有用。）

问题是，我不希望第一列和最后一列的节点都垂直展开（见图）；与任何其他节点列中的节点之间相比，第一个 col 的节点（最后一个 col 的节点同上）之间不应有更多的垂直分隔。但相应的第一个/最后一个 col 节点必须保持水平对齐。 （我想它试图让节点对 1->15 和 13->16 中的水平不可见边缘不受中间节点的阻碍；但我不需要它们不受阻碍。节点 1 和 13（以及 15 和 16）应该有大约与（例如）节点 5 和 14 之间的垂直间隔相同。）

TL;DR 版本

• 图形从左到右“流动”，按“节点列”的顺序排列（fwiw 所有边都指向右侧，并且总是只走一步，从第 j 列到第 j+1 列）
• 最右边的列需要是最左边的列的“副本”（反映圆柱形环绕）- 它应该看起来像最左边的列的复制和粘贴，在相同的垂直高度
• 这也必须适用于更复杂的图形（例如this one；最左边和最右边的列的节点排列得相当好，但我担心异常值），并且必须来自自动化过程（没有罚款-手动调音）

digraph {

node[label=""];
rankdir="LR"
1->8[label="c"]
13->8[label="a"]
8->12[label="b"]
12->10[label="a"]
10->5[label="a"]
10->14[label="b"]
5->2[label="a"]
5->9[label="b"]
14->9[label="a"]
2->4[label="b"]
9->4[label="a"]

// "wraparound" nodes
node[label="", style="dashed"];
4->15[label="a"] // since "a" connected 4 to 1, 15 must be in the same group as 1 (subs for 1)
node[label="", style="dashed"];
4->16[label="c"]

{rank=same; 1[group=g1]; 13[group=g2]}
{rank=same; 8}
{rank=same; 12}
{rank=same; 10}
{rank=same; 5, 14}
{rank=same; 2, 9}
{rank=same; 4}

// new nodes also need to have same rank; groups should pair corresponding nodes, w/ correct edge letter
{rank=same; 15[group=g1]; 16[group=g2]}

edge[style=invis];
1->15
13->16

}

Answer 1

（你所有的 node[label=""]; 语句都是多余的）
如果您删除 group 属性，它会产生非常接近您想要的结果，但虚线节点并不完全对齐。
以下是对您的图表的不同看法：

digraph {
  node[label=""];
  {
    rank=same
    1 8 12 10 14 9 4 15 [style=dashed]
  }
  {
    rank=same
    13 5 2 16 [style=dashed]
  }

1->8[label="c"]
13->8[label="a"]
8->12[label="b"]
12->10[label="a"]
10->5[label="a"]
10->14[label="b"]
5->2[label="a"]
5->9[label="b"]
14->9[label="a"]
2->4[label="b"]
9->4[label="a"]

// "wraparound" nodes
node[style="dashed"];
4->15[label="a"] 
node[style="dashed"];
4->16[label="c"]

edge[style=invis weight=90];
1 ->13 
15->16
}

给予：

Answer 2

要回答我自己的问题，可以在 .dot/.gv 文件上运行 dot，并将输出另存为文本（其中包括有关节点和边缘位置等的大量详细信息）。这可以对节点放置进行大量控制，同时允许一定程度的自动化——将其留给字符串操作例程（我使用的是 Octave，它有足够的功能）。

所以，创建一个初步的点文件。它将包含所有节点列，包括右侧的“环绕”节点列（它会根据需要垂直对齐 rh 列）。

digraph {
rankdir="LR"
1 [label="1"]
4 [label="2"]
10 [label="3"]
12 [label="1", style="dashed"]
13 [label="2", style="dashed"]
14 [label="3", style="dashed"]
node[label=""];
1->2[label="b"]
4->2[label="a"]
4->6[label="b"]
4->9[label="c"]
10->6[label="a"]
2->5[label="c"]
6->11[label="c"]
9->5[label="a"]
9->11[label="b"]
5->7[label="b"]
11->7[label="a"]
7->3[label="a"]
7->8[label="b"]
3->12[label="a"]
3->13[label="b"]
8->13[label="a"]
8->14[label="b"]
{rank=same; 1, 4, 10}
{rank=same; 2, 6, 9}
{rank=same; 5, 11}
{rank=same; 7}
{rank=same; 3, 8}
{rank=same; 12, 13, 14}
}

初步结果：

使用dot -Tdot 选项编译它，该选项输出一个文本文件，其中列出了节点位置(x,y) 坐标（pos="<x>,<y>" 格式）。这个带有 dot 优化的位置数据的带注释的文件，然后被刮取用于节点位置。然后调整最后一列节点的位置，使它们的高度与第一列中的互补节点相匹配。然后将所有节点记录在一个新的点文件中，并强制它们的位置（使用<node#>[pos="<x>,<y>!"] 语法）。

// add this to file
inputscale=72 // this tells neato to use the proper scaling; lower=nodes farther apart
1[pos="27,170!", label="1"];
4[pos="27,94!", label="2"];
10[pos="27,18!", label="3"];
node[label=""];
2[pos="127,151!"];
6[pos="127,37!"];
9[pos="127,94!"];
5[pos="227,121!"];
11[pos="227,67!"];
7[pos="327,94!"];
3[pos="427,121!"];
8[pos="427,67!"];
12[pos="527,170!", label="1", style="dashed"] // aligned with node ID 1
13[pos="527,94!", label="2", style="dashed"] // aligned with node ID 4
14[pos="527,18!", label="3", style="dashed"] // aligned with node ID 10

结果是用neato编译的（它尊重点文件中的pos="<x>,<y>!"；AFAICT纯“点”没有）。 （我认为，Neato 通常包含在 graphviz 包中。）Neato 喜欢绘制直边，因此打开样条线选项会有所帮助：

dot -Kneato -Gsplines=true -Gsep=.3 -Tps in_dot_file -o out_graph.ps

最终完全对齐的结果图片：

但是，Neato 可能会将边缘符号放在边缘线的顶部。最繁琐的部分可能是从中间带注释的点文件中抓取pos= 数据。也许有更好的方法来做到这一点。