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实现在 LaTeX 中显示数据结构的方法

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实现在 LaTeX 中显示数据结构的方法

有没有办法在 LaTeX 中实现数据结构？

我目前正在上两门课，需要在插入元素后绘制大量的堆（min，max）和队列（FIFO，LIFO）等。

我希望有一种方法可以让我实现某些东西，让我传入数字来添加结构，然后绘制它或者其他什么？

目前，我有一些用 C++ 编写的小程序，可以接收输入，然后输出正确的乳胶代码（使用一些相当糟糕的语法），然后我复制并粘贴这些代码，但这很烦人（尽管比手动绘制所有内容要好得多）。

我现在拥有的：
输入：4 ci5 ci6 ci7 cp cr cp
输出：

\[\begin{array}{|c|c|c|c|}
    \hline
    5 &6 &7 & \\
    \hline
\end{array}\]
\[\begin{array}{|c|c|c|c|}
    \hline
    6 &7 & & \\
    \hline
\end{array}\]

有没有办法仅使用 LaTeX 来做到这一点？

答案1

这是一份工作tikz：

在此处输入图片描述

笔记：

代码：

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usepackage{xstring}
\usetikzlibrary{calc}

\newcommand*{\NodeSize}{0.5cm}%
\tikzset{My Style/.style={minimum size=0.5cm, draw=gray, line width=1pt}}{}

\newcommand*{\DrawNodes}[2][fill=none]{%
    % https://tex.stackexchange.com/questions/12091/tikz-foreach-loop-with-macro-defined-list
    \def\Sequence{#2}
    \foreach [count=\xi] \Label in \Sequence {%
        \pgfmathsetmacro{\XShift}{\NodeSize*\xi}
        \node [My Style, xshift=\XShift, #1] (\Label) {\Label};
    } 
}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
    \DrawNodes[fill=red!20]{5,6,7,}
    \DrawNodes[yshift=-1.0cm, fill=gray!15]{6,7,,,}
\end{tikzpicture}
\end{document}

答案2

我的建议是看看bytefield包。如果您有许多图表需要表示，但又不太熟悉TikZ，那么这可能是可行的方法。

为了演示这一点，下面是包文档中的几个简短示例：

\begin{bytefield}{32}
\bitheader{0-31} \\
\bitbox{4}{Four} & \bitbox{8}{Eight} &
\bitbox{16}{Sixteen} & \bitbox{4}{Four}
\end{bytefield}

将产生：

简单字节字段示例

当然，您可以省略\bitheader{0-31}，这样 bis 就不会被编号。此外，如果您想要一个跨越“列”（或单词）整个宽度的框，您可以使用宏\wordbox，如下所示：

\begin{bytefield}{16}
\wordbox{1}{A 16-bit field} \\
\bitbox{8}{8 bits} & \bitbox{8}{8 more bits} \\
\wordbox{2}{A 32-bit field. Note that text wraps within the box.}
\end{bytefield}

结果是：

带单词的字节字段示例

或者，您甚至可以用一种方便的方式来表示长数据块：

\begin{bytefield}{16}
\wordbox{1}{Some data} \\
\wordbox[lrt]{1}{Lots of data} \\
\skippedwords \\
\wordbox[lrb]{1}{} \\
\wordbox{2}{More data}
\end{bytefield}

编译后如下所示：

带有字节字段的大块

对于更复杂的结构，您只需使用这些构建块，如以下示例所示（只是为了好玩，我将示例包装bytefield到figure环境中并添加了标题）：

\documentclass[a4paper]{article}

\usepackage{bytefield}

\begin{document}

RTP packetization of an MPEG-4 Visual bitstream according to the Internet Engineering Task Force's Request for Comments (RFC) number 3016:

\begin{figure}[hb!]
\centering
\begin{bytefield}[bitwidth=1.1em]{32}
\bitheader{0-31} \\
\begin{rightwordgroup}{RTP \\ Header}
\bitbox{2}{V=2} & \bitbox{1}{P} & \bitbox{1}{X}
& \bitbox{4}{CC} & \bitbox{1}{M} & \bitbox{7}{PT}
& \bitbox{16}{sequence number} \\
\bitbox{32}{timestamp}
\end{rightwordgroup} \\
\bitbox{32}{synchronization source (SSRC) identifier} \\
\wordbox[tlr]{1}{contributing source (CSRC) identifiers} \\
\wordbox[blr]{1}{$\cdots$} \\
\begin{rightwordgroup}{RTP \\ Payload}
\wordbox[tlr]{3}{MPEG-4 Visual stream (byte aligned)} \\
\bitbox[blr]{16}{}
& \bitbox{16}{\dots\emph{optional} RTP padding}
\end{rightwordgroup}
\end{bytefield}
\caption{MPEG-4 RTP package}
\end{figure}

\end{document}

其结果如下：

带字节字段的 MPEG-4 示例

因此，这些是一些相关示例bytefield。我不知道您需要在多大程度上坚持您在问题中使用的语法，但也许这些例子已经满足了您的胃口，并且值得付出努力。

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