我有以下图片：
二元决策图（BDD）：
二叉决策树（BDT）：
我想用 TikZ 在 LaTeX 中绘制它们。
此外，我想使它们彼此之间“一致”（即，0 边在两个图像中都变成虚线箭头，两张图片必须是黑色而不是灰度，不需要 BDD 箭头上的标签）。
如何才能做到这一点 ？
到目前为止，我只能用一种箭头样式制作 BDT，而我完全不知道如何制作 BDD :|
\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{calc,arrows,positioning}
\begin{document}
\tikzset{
treenode/.style = {align=center},
c/.style = {treenode,circle,draw=black,minimum width=1.5em,minimum height=1.5em,text centered,font=\footnotesize},
r/.style = {treenode,rectangle,draw=black,minimum width=1.5em,minimum height=1.5em,text centered,font=\footnotesize},
level 1/.style={sibling distance=60mm},
level 2/.style={sibling distance=30mm},
level 3/.style={sibling distance=15mm},
level 4/.style={sibling distance=7mm}
}
\begin{tikzpicture}[->,>=stealth',thick]
\node[c] {a}
child{ node[c] {b}
child{ node[c] {c}
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {0}}
child{ node[r] {0}}
}
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {0}}
child{ node[r] {1}}
}
}
child{ node [c] {c}
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {0}}
child{ node[r] {0}}
}
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {0}}
child{ node[r] {1}}
}
}
}
child{ node[c] {b}
child{ node [c] {c}
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {0}}
child{ node[r] {0}}
}
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {0}}
child{ node[r] {1}}
}
}
child{ node [c] {c}
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {1}}
child{ node[r] {1}}
}
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {1}}
child{ node[r] {1}}
}
}
}
;
\end{tikzpicture}
\end{document}
答案1
这个怎么样：
\documentclass[tikz,border=2pt]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{positioning}
\tikzset{%
zeroarrow/.style = {-stealth,dashed},
onearrow/.style = {-stealth,solid},
c/.style = {circle,draw,solid,minimum width=2em,
minimum height=2em},
r/.style = {rectangle,draw,solid,minimum width=2em,
minimum height=2em}
}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[node distance=1cm and 1cm]\footnotesize
\node[c] (a) {a};
\node[c] (b) [below right=of a] {b};
\node[c] (c) [below left=of b] {c};
\node[c] (d) [below=of c] {d};
\node[r] (final-one) [below right=of d,xshift=-2pt] {1};
\node[r] (final-zero) [below left=of d] {0};
\draw[onearrow] (a) -- (b);
\draw[onearrow] (b) -- (final-one);
\draw[onearrow] (c) -- (d);
\draw[onearrow] (d) -- (final-one);
\draw[zeroarrow] (a) -- (c);
\draw[zeroarrow] (c) -- (final-zero);
\draw[zeroarrow] (b) -- (c);
\draw[zeroarrow] (d) -- (final-zero);
\end{tikzpicture}
\begin{tikzpicture}[
level 1/.style={sibling distance=60mm},
level 2/.style={sibling distance=30mm},
level 3/.style={sibling distance=15mm},
level 4/.style={sibling distance=7mm}
]
\node[c] {a}
child{ node[c] {b} edge from parent[zeroarrow]
child{ node[c] {c}
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {0}}
child{ node[r] {0} edge from parent[onearrow]}
}
child{ node[c] {d} edge from parent[onearrow]
child{ node[r] {0} edge from parent[zeroarrow]}
child{ node[r] {1}}
}
}
child{ node [c] {c} edge from parent[onearrow]
child{ node[c] {d} edge from parent[zeroarrow]
child{ node[r] {0}}
child{ node[r] {0} edge from parent[onearrow]}
}
child{ node[c] {d} edge from parent[onearrow]
child{ node[r] {0} edge from parent[zeroarrow]}
child{ node[r] {1}}
}
}
}
child{ node[c] {b} edge from parent[onearrow]
child{ node [c] {c} edge from parent[zeroarrow]
child{ node[c] {d}
child{ node[r] {0}}
child{ node[r] {0} edge from parent[onearrow]}
}
child{ node[c] {d} edge from parent[onearrow]
child{ node[r] {0} edge from parent[zeroarrow]}
child{ node[r] {1}}
}
}
child{ node [c] {c} edge from parent[onearrow]
child{ node[c] {d} edge from parent[zeroarrow]
child{ node[r] {1}}
child{ node[r] {1} edge from parent[onearrow]}
}
child{ node[c] {d} edge from parent[onearrow]
child{ node[r] {1} edge from parent[zeroarrow]}
child{ node[r] {1}}
}
}
}
;
\end{tikzpicture}
\end{document}
您可能需要对其进行一些微调，例如，如果您想在 BDD 中拥有弯曲的边缘。我不得不手动移动最后一个1节点，以使边缘不b真正垂直。
答案2
专门的树绘制库或包将使这项任务变得更加容易，并允许您更简洁地指定树。有各种选项可用，例如qtree（非 TikZ）、tikz-qtree（类似qtree但在 TikZ 中）、forest（基于 TikZ）等。
forest是最强大的，也可能是这里最好的选择。（但我有偏见。）
\usepackage{forest}
为了方便起见，我们为边设置了 2 种样式：my edge是带箭头的基本样式；0 my edge是 的虚线变体my edge。我们用 定义这些样式，\tikzset以便在自定义 BDT 图样式和针对 BDD 版本进行调整时都可用。
\usetikzlibrary{arrows.meta}
\tikzset{
0 my edge/.style={densely dashed, my edge},
my edge/.style={-{Stealth[]}},
}
我们现在设置一种适合绘制如下所示的 BDT 的样式：
\forestset{
BDT/.style={
for tree={
if n children=0{}{circle},% use a circle unless there are 0 children
draw,% draw every node
edge={
my edge,% use the my edge style for edges (with the arrow)
},
if n=1{
edge+={0 my edge},% if the child is the first one, add the 0 my edge style (dashed)
}{},
font=\sffamily,% use sans serif for node text
}
},
}
BDT 非常简单：
\begin{forest}
BDT
[a
[b
[c
[d
[0]
[0]
]
[d
[0]
[1]
]
]
[c
[d
[0]
[0]
]
[d
[0]
[1]
]
]
]
[b
[c
[d
[0]
[0]
]
[d
[0]
[1]
]
]
[c
[d
[1]
[1]
]
[d
[1]
[1]
]
]
]
]
\end{forest}
有关如何用括号表示法指定树的说明请参阅此答案中的解释。
BDD 稍微复杂一些，我不确定我是否理解了图表中哪些部分必不可少，哪些部分不必不可少。例如，有些箭头是弯曲的，但有些不是，我并不总是知道为什么。
为了确保一致性，我们使用BDT样式，然后使用两种方法来调整代码：
,phantom使节点成为“幻影”节点，它会影响其他节点的间距，而本身不可见。我们将其用于“缺失”节点。tikz={}允许您指定在绘制完树的其余部分后运行的 TikZ 代码。我们可以将其用于跳过级别的箭头。我们可以使用 指定当前节点()。另一个节点可以使用 命名name=- 如my one下面代码中 的情况 - 或使用!节点名称相对于当前节点指定。在这种情况下，我们在从和!l1绘制箭头时使用 来指定当前节点的最后一个子节点的第一个子节点。ac
然后我们可以写：
\begin{forest}
BDT
[a, tikz={\draw [0 my edge] () [bend right] to (!l1.north) ;}
[,phantom]
[b, tikz={\draw [my edge] () [bend left] to (my one.north) ;}
[c, tikz={\draw [0 my edge] () [bend right] to (!l1.north) ;}
[,phantom]
[d
[0]
[1, name=my one]
]
]
[,phantom]
]
]
\end{forest}
如果您需要直线b垂直落下，您可以调整树，但这有点复杂。由于其他“跳跃”箭头是弯曲的，我不会这样做，因为没有明显的理由认为这是必要的。
完整代码：
\documentclass[tikz,multi,border=10pt]{standalone}
\usepackage{forest}
\usetikzlibrary{arrows.meta}
\tikzset{
0 my edge/.style={densely dashed, my edge},
my edge/.style={-{Stealth[]}},
}
\forestset{
BDT/.style={
for tree={
if n children=0{}{circle},
draw,
edge={
my edge,
},
if n=1{
edge+={0 my edge},
}{},
font=\sffamily,
}
},
}
\begin{document}
\begin{forest}
BDT
[a, tikz={\draw [0 my edge] () [bend right] to (!l1.north) ;}
[,phantom]
[b, tikz={\draw [my edge] () [bend left] to (my one.north) ;}
[c, tikz={\draw [0 my edge] () [bend right] to (!l1.north) ;}
[,phantom]
[d
[0]
[1, name=my one]
]
]
[,phantom]
]
]
\end{forest}
\begin{forest}
BDT
[a
[b
[c
[d
[0]
[0]
]
[d
[0]
[1]
]
]
[c
[d
[0]
[0]
]
[d
[0]
[1]
]
]
]
[b
[c
[d
[0]
[0]
]
[d
[0]
[1]
]
]
[c
[d
[1]
[1]
]
[d
[1]
[1]
]
]
]
]
\end{forest}
\end{document}