在 tikz 森林顶部画线

Question 1

到目前为止发布的答案都完成了任务。但是，它们没有充分利用 Forest 的工作方式。Forest 已经知道如何深度优先或广度优先地遍历一棵树。事实上，它还知道其他几种遍历树的方法。此外，如果需要，可以将穿过树的进一步路径定义为长节点遍历步骤，然后以相同的方式使用。

这个答案说明了一种使用 Forest 已知的六种方法中的每一种来追踪树中的搜索路径的方法：

深度优先 ( tree)
广度优先 ( tree breadth-first)
儿童优先 ( tree children-first)
深度优先逆向 ( tree reversed)
广度优先逆向 ( tree breadth-first reversed)
儿童优先反转 ( tree children-first reversed)

这需要在序言中做一些设置工作，但之后可以很容易地通过树追踪路径。

以下是追踪六条演示路径的最终代码：

\begin{treerow}
  \tracetree
  \tracetree[tree breadth-first]
  \tracetree[tree children-first]
\end{treerow}
\begin{treerow}
  \tracetree[tree reversed]
  \tracetree[tree breadth-first reversed]
  \tracetree[tree children-first reversed]
\end{treerow}

treerow只是一个一次性的环境，让我能够用它制作成排的树standalone。它什么也不做。

\newenvironment{treerow}{}{}
\standaloneenv{treerow}

\tracetree[]只是一个针对不同搜索路径重复树的包装器。

\newcommand*\tracetree[1][tree]{%
  \begin{forest}
    circles tree,
    tracing tree=#1,
    [$a$
      [$b$
          [$d$
              [$h$]
              [,phantom]
          ]
          [$e$
              [$i$]
              [$j$]
          ]
      ]
      [$c$
          [$f$
              [,phantom]
              [$k$]
          ]
          [$g$]
      ]
    ]
  \end{forest}
}

请注意，确实应该有%关注者\end{forest}，但如果我包含 PDF，Okular 真的不喜欢它。（我不知道为什么，但它的回应让我的眼睛发亮。）

实质性的东西都在风格里

tracing tree=<nodewalk step i.e. search path>

circles tree就是你的风格，带有圆圈等等。

配置如下：

\forestset{%

我们使用一个键列表来保存搜索路径中的节点列表。

  declare keylist register={through},
  through={},

这就是你的风格。

  circles tree/.style={%
    for tree={circle, draw, fill=white, align=center},
  },

这是tracing tree。

  tracing tree/.style={%

我们等到树被解析后，Forest 才知道有哪些节点。

    delay={%

#1是指定搜索路径的参数，这是一个较长的 nodewalk 步骤。

      for #1={%

我们按照指定的顺序遍历树，将每个节点添加到我们的键列表中，除非它是一个phantom节点，当我们想跳过它时。

        if phantom={}{through+/.option=name},
      }
    },

再等一下。我们可以早点这样做，但没有真正的理由这样做。

    before drawing tree={%

我们设置了一些东西，以便 Foresttikz在树绘制完成后执行一些操作。这将遍历我们键列表中的节点，through并在每个节点和前一个节点之间绘制一个虚线箭头（当然，除非没有前一个节点）。

      tikz+/.wrap pgfmath arg={%
        \foreach \i [count=\j, remember=\i as \k] in {##1} \ifnum\j>1 \draw [densely dashed, -Stealth] (\k.west) -- (\i.west)\fi;
      }{(through)}
    },
  }

就是这样。

显然，这可以通过微调来改善间距等，但使用 Forest 已经知道的通过树的搜索路径的知识应该可以节省大量的指定工作。

完整代码：

\documentclass[border=10pt]{standalone}
\usepackage{forest}
\usetikzlibrary{arrows.meta}
\forestset{%
  declare keylist register={through},
  through={},
  circles tree/.style={%
    for tree={circle, draw, fill=white, align=center},
  },
  tracing tree/.style={%
    delay={%
      for #1={%
        if phantom={}{through+/.option=name},
      }
    },
    before drawing tree={%
      tikz+/.wrap pgfmath arg={%
        \foreach \i [count=\j, remember=\i as \k] in {##1} \ifnum\j>1 \draw [densely dashed, -Stealth] (\k.west) -- (\i.west)\fi;
      }{(through)}
    },
  }
}
\newcommand*\tracetree[1][tree]{%
  \begin{forest}
    circles tree,
    tracing tree=#1,
    [$a$
      [$b$
          [$d$
              [$h$]
              [,phantom]
          ]
          [$e$
              [$i$]
              [$j$]
          ]
      ]
      [$c$
          [$f$
              [,phantom]
              [$k$]
          ]
          [$g$]
      ]
    ]
  \end{forest}
}
\newenvironment{treerow}{}{}
\standaloneenv{treerow}
\begin{document}
\begin{treerow}
  \tracetree
  \tracetree[tree breadth-first]
  \tracetree[tree children-first]
\end{treerow}
\begin{treerow}
  \tracetree[tree reversed]
  \tracetree[tree breadth-first reversed]
  \tracetree[tree children-first reversed]
\end{treerow}
\end{document}

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