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TikZ 中的网格网络

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TikZ 中的网格网络

我正在尝试在 TikZ 中绘制网格网络。但即使经过多次尝试，我也无法获得所需的图。这是我的 MWE：

\documentclass[border=1mm]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usepackage{scalerel}
\usepackage{ifthen}
\usetikzlibrary{decorations.markings}

\tikzset{
    mynode/.style = {circle, draw, thick, fill = white, inner sep=0pt},
    type1/.style = {mynode},
    type2/.style = {mynode}
}
\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[>=stealth]
    \draw[step=3cm,color=white] grid (2,2);
    \begin{scope}[rotate=45]
    \foreach \x in {-3,...,1}
    \foreach \y in {-3,...,1} {
        \pgfmathsetmacro{\type}{int(mod(abs(\x+\y),2)+1)};
        \pgfmathsetmacro{\pos}{int(mod(abs(\y),2)+1)};
        \pgfmathsetmacro{\post}{int(mod(abs(\x),2)+1)};
        \draw[blue, -] (\x-0.6, \y) -- (\x+0.6, \y);
        \ifthenelse{\type=2 and \pos=2 and \post=1}{\node[black,below] at (\x-0.3, \y+0.3) {{\tiny$b$}};}{\node[black,below] at (\x-0.3, \y+0.3)  {{\tiny $r$}};}
        % 
        \draw[red,  -] (\x, \y-0.6) -- (\x, \y+0.6);
        \ifthenelse{\type=1 \and \pos=1}{\node[type\type] at (\x,\y) {\color{orange}$K_{\type a}$};}{}
        \ifthenelse{\type=1 \and \pos=2}{\node[type\type] at (\x,\y) {\color{orange}$K_{\type b}$};}{}
        \ifthenelse{\type=2 \and \pos=1}{\node[type\type] at (\x,\y) {\color{black}$K_{\type a}$};}{}
        \ifthenelse{\type=2 \and \pos=2}{\node[type\type] at (\x,\y) {\color{black}$K_{\type b}$};}{}
    }
    \end{scope}
    \end{tikzpicture}

\end{document}

这就是我真正想要的： 在此处输入图片描述

网络背后的逻辑：

  • 您可以认为沿着左侧$ K_{1a} $分裂为左分支，右侧分裂为 。$K_{2b}$$r$$K_{2a}$
  • 类似地，沿左侧$ K_{1b} $分成 ，左分支为，右侧分为 。$K_{2a}$$b$$K_{2b}$

仅左箭头带有标签$r$和$b$。

  • 所有带标签的圆形框$a$ie$ K_{1a} $和$K_{2a}$始终有左分支$r$，
  • 同样，标签$b$ie$ K_{1b} $和$K_{2b}$have left branch always $b$。

此外，垂直方向上所有的圆形框都相同。就像一个单元格重复。

答案1

当然，您可以保留您的文档并用一个简单的语句截断图表\ifnum。

\documentclass[border=1mm]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usepackage{scalerel}
\usepackage{ifthen}
\usetikzlibrary{decorations.markings}

\tikzset{
    mynode/.style = {circle, draw, thick, fill = white, inner sep=0pt},
    type1/.style = {mynode},
    type2/.style = {mynode}
}
\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[>=stealth]
    \draw[step=3cm,color=white] grid (2,2);
    \begin{scope}[rotate=45]
    \foreach \x in {-3,...,1}
    {\foreach \y [evaluate=\y as \z using {int(-\x-\y)}] in {-3,...,1} {
        \pgfmathsetmacro{\type}{int(mod(abs(\x+\y),2)+1)};
        \pgfmathsetmacro{\pos}{int(mod(abs(\y),2)+1)};
        \pgfmathsetmacro{\post}{int(mod(abs(\x),2)+1)};
        \ifnum\z<3
        \draw[blue, -] (\x-0.6, \y) -- (\x+0.6, \y);
        \ifthenelse{\type=2 and \pos=2 and \post=1}{\node[black,below] at (\x-0.3, \y+0.3) {{\tiny$b$}};}{\node[black,below] at (\x-0.3, \y+0.3)  {{\tiny $r$}};}
        % 
        \draw[red,  -] (\x, \y-0.6) -- (\x, \y+0.6);
        \ifthenelse{\type=1 \and \pos=1}{\node[type\type] at (\x,\y) {\color{orange}$K_{\type a}$};}{}
        \ifthenelse{\type=1 \and \pos=2}{\node[type\type] at (\x,\y) {\color{orange}$K_{\type b}$};}{}
        \ifthenelse{\type=2 \and \pos=1}{\node[type\type] at (\x,\y) {\color{black}$K_{\type a}$};}{}
        \ifthenelse{\type=2 \and \pos=2}{\node[type\type] at (\x,\y) {\color{black}$K_{\type b}$};}{}
        \fi
    }}
    \end{scope}
 \end{tikzpicture}

\end{document}

在此处输入图片描述

至于你更新的问题：这不就是一些模数运算吗？（我承认很多的帮助韩国航空！

\documentclass[tikz,border=1mm]{standalone}
\tikzset{
    mynode/.style = {circle, draw, thick, fill = white, inner sep=0pt},
    type1/.style = {mynode,text=orange},
    type2/.style = {mynode}
}
\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[>=stealth]
    \def\mylst{{"1b","2b","1a","2a"}}
    \def\mylstsmall{{"r","b"}}
    \draw[step=3cm,color=white] grid (2,2);
    \begin{scope}[rotate=45]
    \foreach \x in {-3,...,1}
    {\foreach \y [evaluate=\y as \z using {int(-\x-\y)}] in {-3,...,1} {
        \pgfmathsetmacro{\mylabel}{\mylst[mod(\x-\y+8,4)]}
        \pgfmathsetmacro{\myrb}{\mylstsmall[mod(int(\x/2-\y/2+5),2)]}
        \pgfmathsetmacro{\type}{int(mod(abs(\x+\y),2)+1)};
        \pgfmathsetmacro{\pos}{int(mod(abs(\y),2)+1)};
        \pgfmathsetmacro{\post}{int(mod(abs(\x),2)+1)};
        \ifnum\z<3
        \draw[blue, -] (\x-0.6, \y) -- (\x+0.6, \y);
        \draw[red,  -] (\x, \y-0.6) -- (\x, \y+0.6);
        \node[type\type] at (\x, \y){$K_{\mylabel}$};
        \node[black,below,font=\tiny] at (\x-0.3, \y+0.3)  {$\myrb$};
        % 
        \fi
    }}
    \end{scope}
 \end{tikzpicture}
\end{document}

在此处输入图片描述

这是如何工作的？通过该算法，您可以获得沿对角线的长度为 4 的循环。因此，如果您从顶部向下阅读，您将获得序列{"1b","2b","1a","2a"}，该序列存储在宏中\mylst。这些数组操作在 pgfmanual 第 999 页中有详细描述。这对应于负y方向，因此我们分配标签\pgfmathsetmacro{\mylabel}{\mylst[mod(\x-\y+8,4)]}。这里是 Ti 的两个惊人功能钾Z 解析器被利用：

  • \mylst[<index>]您可以使用（索引从 0 开始，即\mylst[0]给出第一个元素）访问列表的元素。
  • 索引可以是整数，或者是某个计算结果为整数的表达式（如果可以的话）\pgfmathsetmacro{\mylabel}{\mylst[mod(\x-\y+8,4)]}。

这里，\x部分原因是列表\x以相同的模式不断沿正方向重复，并mod确保列表确实重复。偏移量+8确保顶部节点是原来的节点，如果更改偏移量，顶部节点标签将更改，模式将发生偏移。您可以选择 12、4、0 或任何等于 8 模 4 的数字。对于边标签，应用了类似的逻辑。要将事物压缩为长度为 2 的列表，坐标将除以 2，这就是为什么如果沿对角线读取，模式会是这样的r, r, b, b。如果您不喜欢这些除以 2 的值，您可以将列表加长\def\mylstsmall{{"r","r","b","b"}}。

答案2

我彻底接手了这个问题，并用另一种方法解决了它。

我编写了一个算法来复制您的网络逻辑。为此，有两个变量\etat（英文状态）即a或b和\parite（英文奇偶校验）即 2 或 1。

\n表示图的深度。下面。当然，n=5您可以选择根节点是否为1a；；或者通过初始化状态（）和奇偶校验（）变量。这里和1b2a2b\etat\parite\etat = b\parite = 1

网状结构 5

\documentclass[border=1mm,tikz]{standalone}
%\usepackage{tikz}
\usepackage{scalerel}
\usepackage{ifthen}
\usetikzlibrary{decorations.markings}

\tikzset{
    mynode/.style = {circle, draw, thick, fill = white, inner sep=0pt},
    type1/.style = {mynode},
    type2/.style = {mynode}
}
%\def\n{3}% #1 depth
%\def\parite{1}% #2 = 1 ou 2
%\def\etat{a}% #3 = a ou b

\newcommand\reseau[3]{
    \begin{tikzpicture}[>=stealth]
    \draw[step=3cm,color=white] grid (2,2);
    \begin{scope}[rotate=-45,every label/.style={outer sep=1pt,inner sep=0pt,font=\scriptsize}]
          \gdef\paritex{#2};
          \gdef\etatx{#3};
           \gdef\paritey{#2};
          \gdef\etaty{#3};
     % début de graphique       
    \foreach \x  in {0,...,#1}{
        \pgfmathsetmacro{\xx}{-#1+\x}
        \foreach \y in {0,...,\xx}{
            \ifthenelse {\equal{\paritey}{2}} %rang pair
                    {\ifthenelse {\equal{\etaty}{a}} %A
                                {
                                \gdef\paritey{1};
                                \gdef\etaty{a};
                                \pgfmathparse {int(subtract(\x,\y))}
                                \ifthenelse {\equal{\pgfmathresult}{#1}}
                                {\node[type2] at (\x,\y)(\x\y){\color{black}$K_{2 a}$};}
                                {\node[type2,label=200:r] at (\x,\y)(\x\y){\color{black}$K_{2 a}$};}
                                        }
                                {
                                \gdef\paritey{1};
                                \gdef\etaty{b};
                                \pgfmathparse {int(subtract(\x,\y))}
                                \ifthenelse {\equal{\pgfmathresult}{#1}}
                                {\node[type2] at (\x,\y)(\x\y){\color{black}$K_{2 b}$};}
                                {\node[type2,label=200:b] at (\x,\y)(\x\y){\color{black}$K_{2 b}$};}
                                }
                    }            
                  {% rang impair
                    \ifthenelse {\equal{\etaty}{a}} 
                                {
                                \gdef\paritey{2};
                                \gdef\etaty{b};
                                \pgfmathparse {int(subtract(\x,\y))}
                                \ifthenelse {\equal{\pgfmathresult}{#1}}
                                {\node[type1] at (\x,\y)(\x\y){\color{orange}$K_{1 a}$};}
                                {\node[type1,label=200:r] at (\x,\y)(\x\y){\color{orange}$K_{1 a}$};}
                                }
                            { 
                            \gdef\paritey{2};
                            \gdef\etaty{a};
                            \pgfmathparse {int(subtract(\x,\y))}
                            \ifthenelse {\equal{\pgfmathresult}{#1}}
                            {\node[type1] at (\x,\y)(\x\y){\color{orange}$K_{1 b}$};}
                            {\node[type1,label=200:b] at (\x,\y)(\x\y){\color{orange}$K_{1 b}$};}
                            }
                    }
                
                    
            }
            
            \ifthenelse {\equal{\paritex}{2}} %rang pair
                    {\ifthenelse {\equal{\etatx}{a}} %A
                                {
                                \gdef\paritex{1};
                                \gdef\etatx{b};
                                        }
                                {
                                \gdef\paritex{1};
                                \gdef\etatx{a};
                                }
                    }            
                  {% rang impair
                    \ifthenelse {\equal{\etatx}{a}} 
                                {
                                \gdef\paritex{2};
                                \gdef\etatx{a};
                                }
                            { 
                            \gdef\paritex{2};
                            \gdef\etatx{b};
                            }
                    }    
          \gdef\paritey{\paritex};
          \gdef\etaty{\etatx};
           
        }

            % construction des traits bleu et rouges
    \pgfmathsetmacro{\limite}{#1-1}
    \foreach \x [evaluate=\x as \xx using int(\x+1)] in {0,...,\limite}{
    \pgfmathsetmacro{\limite}{-#1+\x+1}
    \foreach \y [evaluate=\y as \yy using int(\y-1)]
    in {0,...,\limite}{
            \draw[blue] (\x\yy) edge (\x\y);
            \draw[red] (\x\y)edge(\xx\y);
            }
            }
            
    \end{scope}
       \end{tikzpicture}
       }
\begin{document} 
%\def\n{3}% #1 depth
%\def\parite{1}% #2 = 1 ou 2
%\def\etat{a}% #3 = a ou b

 
 \reseau{5}{1}{b}
 
\end{document}

其他示例

第一个例子：

%\def\n{3}% #1 depth
%\def\parite{1}% #2 = 1 ou 2
%\def\etat{a}% #3 = a ou b
\reseau{3}{2}{a} % 2a

网格 1

第二个例子：

%\def\n{3}% #1 depth
%\def\parite{1}% #2 0=even et 1 = odd
%\def\etat{1}% #3 0=A et 1=B
 \reseau{2}{1}{b}% 1b

网格2

第三个例子：

\reseau{1}{2}{b}% 2b

网状结构 3

第四个例子：

\reseau{4}{2}{a}% 2a

网格 4

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