使用 TikZ 绘制任意无加权无向图的最简单方法是什么？

Question

抱歉，如果之前有人问过这个问题，但我找不到可以解决我特定问题的方法。我所看到的一切（例如这) 似乎对边和节点假设了特定的模式。

我有一个任意的无权无向图，我想绘制它。它可以完全从其边集指定。我对特定的布局或外观并不特别在意。我希望节点是圆圈，标签在中间，并且图形在水平方向比垂直方向延伸得更多，以更好地利用页面，但除此之外，我并不真正在意，并且希望尽可能多地留给布局引擎。

有问题的边缘是[(1,2); (2,3); (3,4); (3,5); (3,6); (4, 7); (5, 9); (6,7); (6,10); (8,9); (9,10);]

我主要对 TikZ 解决方案感兴趣，但如果有人想建议其他东西，我也会听取。

我查看了 TikZ 手册（我能找到的关于图形绘制的两个大章节），以及这篇博文以及本网站上的其他问题，但我发现似乎没有任何东西可以解决任意图表的问题。

根据我所看到的情况，我已经尝试了几种解决方案，但都没有奏效。首先，基于这个问题（我在尝试这种方法时仅包含了前几个边）：

\documentclass{article}

\usepackage{tikz}
\usepackage{shellesc}

\usetikzlibrary{graphdrawing,graphs,external}
\tikzexternalize

    \begin{tikzpicture}[->,auto,main node/.style={circle,draw},node distance=3cm]
    \node[main node] (1) {1};
    \node[main node] (2) {2};
    \node[main node] (3) {3};
    \node[main node] (4) {4};
    \node[main node] (5) {5};
    \node[main node] (6) {6};
    \node[main node] (7) {7};
    \node[main node] (8) {8};
    \node[main node] (9) {9};
    \node[main node] (10) {10};

    \path[]
        (1) edge node (2)
        (2) edge node (3)
        (3) edge node (4);
    \end{tikzpicture}
\end{document}

但这似乎把所有东西都画在了一起。其次，也是最初很有希望的，基于我在某个地方（但忘记在哪里）看到的东西：

\documentclass{article}

\usepackage{tikz}
\usepackage{shellesc}

\usetikzlibrary{graphdrawing,graphs,external}
\tikzexternalize

    \begin{tikzpicture}[nodes={shape=circle,draw}]
    \graph {
    1 -- 2,
    2 -- 3,
    3 -- 4,
    3 -- 5,
    3 -- 6,
    4 -- 7,
    5 -- 9,
    6 -- 7,
    6 -- 10,
    8 -- 9,
    9 -- 10,
    };
    \end{tikzpicture}
\end{document}

但这似乎对前两个边效果很好，然后其他所有内容都沿着页面向下增长，边贯穿所有其他节点。

显然，我做错了什么，但我不知道是什么。如果有人能向我解释我做错了什么和/或我如何才能真正实现我想要的，我将不胜感激（无论是通过发布示例还是指出正确的查找位置 - 我发现没有任何东西可以明确回答这个特定问题）。谢谢。

Answer 1

我的主要问题是我并不真正了解无向图到底是什么。但是，我有一些评论可以让你得到你想要的。首先，如果你想使用图形绘制算法，你需要指定一个。事实证明，现在你需要一个修补。我要强调的是，这在 LaTeX 中非常不常见，但无论如何，补丁解决了这个问题。现在我们需要就算法达成一致。以下是一个例子：

\documentclass{article}
\usepackage{luacode}
\usepackage{tikz}

\usetikzlibrary{graphdrawing,graphs}
\begin{luacode*}
function pgf_lookup_and_require(name)
    local sep = package.config:sub(1,1)
    local function lookup(name)
        local sub = name:gsub('%.',sep)  
        if kpse.find_file(sub, 'lua') then
            require(name)
        elseif kpse.find_file(sub, 'clua') then
            collectgarbage('stop') 
            require(name)
            collectgarbage('restart')
        else
            return false
        end
        return true
    end
    return
        lookup('pgf.gd.' .. name .. '.library') or
        lookup('pgf.gd.' .. name) or
        lookup(name .. '.library') or
        lookup(name) 
end
\end{luacode*}
\usegdlibrary{force}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[nodes={shape=circle,draw}]
    \graph[spring layout] {
    1 -- 2,
    2 -- 3,
    3 -- 4,
    3 -- 5,
    3 -- 6,
    4 -- 7,
    5 -- 9,
    6 -- 7,
    6 -- 10,
    8 -- 9,
    9 -- 10,
    };
\end{tikzpicture}
\end{document}

在我看来，它看起来相当“无方向性”。但是，如果你给我更多的反馈，我会努力让它更加如此。

如果你想要一些随机性，你可能想要这样做

\documentclass{article}
\usepackage{luacode}
\usepackage{tikz}

\usetikzlibrary{graphdrawing,graphs}
\begin{luacode*}
function pgf_lookup_and_require(name)
    local sep = package.config:sub(1,1)
    local function lookup(name)
        local sub = name:gsub('%.',sep)  
        if kpse.find_file(sub, 'lua') then
            require(name)
        elseif kpse.find_file(sub, 'clua') then
            collectgarbage('stop') 
            require(name)
            collectgarbage('restart')
        else
            return false
        end
        return true
    end
    return
        lookup('pgf.gd.' .. name .. '.library') or
        lookup('pgf.gd.' .. name) or
        lookup(name .. '.library') or
        lookup(name) 
end
\end{luacode*}
\usegdlibrary{force}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[nodes={shape=circle,draw}]
    \graph[spring layout,node distance=2cm] {
    1 -- 2[nudge up={(rand-0.5)*3mm},nudge right={(rand-0.5)*3mm}],
    2 -- 3[nudge up={(rand-0.5)*3mm},nudge right={(rand-0.5)*3mm}],
    3 -- 4[nudge up={(rand-0.5)*3mm},nudge right={(rand-0.5)*3mm}],
    3 -- 5[nudge up={(rand-0.5)*3mm},nudge right={(rand-0.5)*3mm}],
    3 -- 6[nudge up={(rand-0.5)*3mm},nudge right={(rand-0.5)*3mm}],
    4 -- 7[nudge up={(rand-0.5)*3mm},nudge right={(rand-0.5)*3mm}],
    5 -- 9[nudge up={(rand-0.5)*3mm},nudge right={(rand-0.5)*3mm}],
    6 -- 7,
    6 -- 10[nudge up={(rand-0.5)*3mm},nudge right={(rand-0.5)*3mm}],
    8 -- 9,
    9 -- 10,
    };
\end{tikzpicture}
\end{document}