如何绘制如此复杂的马尔可夫链图?

如何绘制如此复杂的马尔可夫链图?

我正在写一篇论文,需要如下图这样的图表。但它看起来很复杂,我不知道如何轻松绘制它,我的导师告诉我可以使用 Inkscape 或 xfi​​g,而我对这两个工具不熟悉。我的论文提交截止日期快到了,所以我需要尽快完成我的论文草稿,非常感谢你对我绘图的帮助。

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答案1

这里有一些技巧可以帮助你实现目标。使用一个matrix可以自动填充的节点。这是一个大矩阵,无论你把一个|[o]|节点放在哪里,都会自动填充一个具有正确内容的节点。这是可能的,因为 TiZ 跟踪行和列索引,因此我们可以使用

execute at begin node={\the\numexpr17-\pgfmatrixcurrentrow},

填写相应的数字。

\documentclass[tikz,border=3mm]{standalone}
\usetikzlibrary{matrix}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[circ/.style={circle,draw,text width=1.2em,align=center,inner
  sep=1pt,font=\sffamily},
  o/.style={circ,
  execute at begin node={\the\numexpr17-\pgfmatrixcurrentrow},
  alias=o-\the\pgfmatrixcurrentcolumn-\the\numexpr17-\pgfmatrixcurrentrow},
  >=latex]
\matrix[matrix of nodes,column sep=3em,row sep=1em,
column 5/.style={nodes={thick}}] (big mat) {
|[o]| & |[o]| & |[o]| & |[o]| &  \\
 & |[o]| & |[o]| & |[o]| &  \\
 & & & & \\
 & & & & \\
 & & & & \\
 & & & & \\
 & |[o]| & |[o]| & |[o]| &  \\
 & |[o]| & |[o]| & |[o]| &  \\
|[o]| & |[o]| & |[o]| & |[o]| &  |[o]|\\
 &  & |[o]| & |[o]| &  |[o]|\\
 &  & |[o]| & |[o]| &  |[o]|\\
 &  & |[o]| & |[o]| &  |[o]|\\
|[o]| & |[o]| &  & |[o]| &  |[o]|\\
 &  &  & |[o]| &  |[o]|\\
|[o,yshift=-2em]| & |[o,yshift=-2em]| & |[o]|  & |[o]| &  |[o]|\\
& |[o,yshift=-2em]| & |[o]|  & |[o]| & \\
$W_t=16$ & $W_t=8$ & $W_t=4$ & $W_t=2$ &  \\
};
\path ([yshift=2.5em,xshift=2em]big mat.south east) 
    node[matrix of nodes,nodes={circ,thick},column sep=1em]
 (small mat) {0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0\\};
\foreach \X in {2,...,8} 
 {\draw[->] (o-5-\X) -- (o-4-\X);}
\foreach \X in {1,...,6} 
{\draw[->] (small mat-1-\X) to[out=90,in=0] (o-4-1.north);} 
\end{tikzpicture}
\end{document}

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如您所见,图中的大多数节点都无需指定任何数字,只需|[o]|在这里和那里放置一些即可。

为了完成您的任务,您可能需要加载backgrounds库并在背景层上绘制连接(并添加到fill=white的定义中circ)。我甚至没有尝试启动它,答案只是提到了自动添加大多数节点的技巧。

答案2

Tikz 可以绘制如此复杂的图表

来自文档的简单示例:

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{automata,positioning}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[shorten >=1pt,node distance=2cm,on grid,auto]
  \draw[help lines] (0,0) grid (3,2);


\node[state,initial] (q_0) {$q_0$}; 
\node[state] (q_1) [above right=of q_0] {$q_1$}; 
\node[state] (q_2) [below right=of q_0] {$q_2$};
\node[state,accepting](q_3) [below right=of q_1] {$q_3$};

\path[->] (q_0) edge node {0} (q_1)
                edge node [swap] {1} (q_2)
          (q_1) edge node        {1} (q_3)
                edge [loop above] node        {0} ()
          (q_2) edge              node [swap] {0} (q_3)
                edge [loop below] node {1} (); 
\end{tikzpicture}

\end{document}

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