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將有向圖數(shù)字化，可以用一個鄰接矩陣表示。

計(jì)算機(jī)對這個圖進(jìn)行一系列的處理后（比如求閉包），如果要看看處理后的圖，可以借助于 graphviz 這個強(qiáng)大的開源工具。


1. Graphviz 簡介

Graphviz 是 AT&T Labs-Research 開發(fā)的自動圖形繪制工具, 可以很方便的可視化結(jié)構(gòu)信息，把抽象的圖和網(wǎng)絡(luò)用幾何的方式表現(xiàn)出來。支持多種格式輸出，如 jpg, png, gif, svg, dia, ps 等。


1.1 安裝

debian 下直接 apt-get install graphviz

其他平臺下可到其官方網(wǎng)站下載： http://www.graphviz.org/Download..php


1.2 簡單使用

要產(chǎn)生一個圖形，首先得使用 Graphviz 定義的 DOT 語言來描述你的結(jié)構(gòu)化圖形：

digraph vis{
? ? A -> B
? ? C -> B
}

保存為 hw.dot

執(zhí)行 dot -Tsvg hw.dot > hw.svg 即會產(chǎn)生 SVG 格式的圖形，如下所示：





dot 一般用于繪制有向圖，無向圖則可用 neato 或者 fdp，可以互相通用，差別在于 dot 生成的有向圖效果要好點(diǎn)， neato 和 fdp 生成的無向圖效果要好點(diǎn)。其他的如輻射狀的圖形可用 twopi，圓形的可用 circo。他們的命令行參數(shù)都是一致的，只是所用之算法不一而已。


如對于如下無向圖：

graph G {
? ? run -- intr;
? ? intr -- runbl;
? ? runbl -- run;
? ? run -- kernel;
? ? kernel -- zombie;
? ? kernel -- sleep;
? ? kernel -- runmem;
? ? sleep -- swap;
? ? swap -- runswap;
? ? runswap -- new;
? ? runswap -- runmem;
? ? new -- runmem;
? ? sleep -- runmem;
}

neato -Tsvg proc.dot -o proc.svg 則效果好點(diǎn)， fdp 生成的則差不多，圖更緊湊點(diǎn)。其他的生成之圖，就比較差。

neato 生成：





fdp 生成：






產(chǎn)生一個有限自動機(jī)簡直就是小兒科：

digraph finite_state_machine {
? ? rankdir=LR;
? ? size="8,5"
? ? node [shape = doublecircle]; LR_0 LR_3 LR_4 LR_8;
? ? node [shape = circle];
? ? LR_0 -> LR_2 [ label = "SS(B)" ];
? ? LR_0 -> LR_1 [ label = "SS(S)" ];
? ? LR_1 -> LR_3 [ label = "S($end)" ];
? ? LR_2 -> LR_6 [ label = "SS(b)" ];
? ? LR_2 -> LR_5 [ label = "SS(a)" ];
? ? LR_2 -> LR_4 [ label = "S(A)" ];
? ? LR_5 -> LR_7 [ label = "S(b)" ];
? ? LR_5 -> LR_5 [ label = "S(a)" ];
? ? LR_6 -> LR_6 [ label = "S(b)" ];
? ? LR_6 -> LR_5 [ label = "S(a)" ];
? ? LR_7 -> LR_8 [ label = "S(b)" ];
? ? LR_7 -> LR_5 [ label = "S(a)" ];
? ? LR_8 -> LR_6 [ label = "S(b)" ];
? ? LR_8 -> LR_5 [ label = "S(a)" ];
}

dot -Tpng fsm.dot -o fsm.png






其他更精彩的使用可以參看 http://www.graphviz.org/Gallery.php，絕對能讓你驚奇。


2. 鄰接矩陣形象化

考慮下面這個鄰接矩陣：

#define NUM ? 6

int b[NUM][NUM] =
{
? 0, 1, 0, 0, 1, 0,
? 0, 0, 0, 0, 0, 1,
? 0, 0, 0, 0, 0, 0,
? 0, 1, 0, 0, 0, 0,
? 0, 0, 0, 1, 0, 0,
? 0, 0, 1, 0, 0, 0
};


要將其形象化，可以將其先轉(zhuǎn)化為 DOT 語言描述，鑒于 DOT 語言描述這種結(jié)構(gòu)有天然的優(yōu)勢，可以很容易的寫下如下C 函數(shù)轉(zhuǎn)化之：

void gen_graphic(const char *fname)
{
? FILE *fp;
? int k, j;
? char name[255];
? char cmd[255];

? sprintf(name, "%s.dot", fname);
? fp = fopen(name, "wb");

? fputs("digraph vis {\n", fp);
? fputs("\tsize=\"5,3\";\t/* set img width*height in inch*/\n", fp);

? for(k=0; k<NUM; k++)
? ? for(j=0; j<NUM; j++)
? ? ? ? if(b[k][j])
? ? ? ? ? fprintf(fp, "\t%d -> %d;\n", k+1, j+1);

? fputs("}\n", fp);
? fclose(fp);

? sprintf(cmd, "circo -Tsvg %s.dot > %s.svg", fname, fname);
? system(cmd);
}

多次嘗試發(fā)現(xiàn)，這個圖使用 circo 效果要好點(diǎn)，盡管官方建議的有向圖產(chǎn)生工具是 dot。

調(diào)用該函數(shù) gen_graphic(vis_src); 產(chǎn)生的鄰接矩陣圖為：






閉包運(yùn)算后的圖為：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的使用 graphviz 形象化有向图的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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