在森林环境中无法对齐右箭头

Question

我正在尝试绘制两片森林，而且已经成功了。现在我想在中间添加一个等值箭头 (\Leftrightarrow)，但要对齐。

目前我有以下代码：

\documentclass[a4paper,12pt]{article}

\usepackage{color,forest,tikz,amsmath,amsbsy,amsfonts,mathtools,amssymb,amsthm}

\begin{document}

\begin{center}
\begin{forest}
    for tree = {draw,circle,edge={black,thick},inner sep=2pt, minimum width= .25cm,
        font = \small, s sep = 1cm}
    [,fill=black, label = {u}
        [,fill=red]
        [,fill=red]
    ]
\end{forest}
$\qquad \Rightarrow \qquad$
\begin{forest}
    for tree = {draw,circle,edge={black,thick},inner sep=2pt, minimum width= .25cm,
        font = \small, s sep = 1cm}
    [,fill=red, label = {u}
        [,fill=black]
        [,fill=black]
    ]
\end{forest}
\end{center}

\end{document}

这给了我以下输出：

我想用 Leftrightarrow 替换 Rightarrow（我可以自己做）并与两棵树对齐。除此之外，是否还可以将 Leftrightarrow 的一半涂成红色，另一半涂成黑色？如果可以，我想要的输出将是这样的：

如果无法用两种颜色绘制左右箭头，我也会接受普通的左右箭头！

提前感谢任何帮助！

Answer 1

请注意，该forest包会自动加载，tikz因此您不必在序言中重新加载它。同样，mathtools自动加载amsmath。

由于tikz已经加载，您可以将双色箭头放置在tikzpicture树之间。

\qquad\tikz[baseline=-7mm]{\node[red,left]{$\Leftarrow$};\node{$\Rightarrow$}}\qquad

您可以随意调整高度。

通过将两个箭头并排放置，略微重叠，可制作出双箭头，这可能是您想要的，也可能不是您想要的。此外，两个箭头的重叠方式可能不是您想要的：

您可以使用\clip黑色箭头使连接变成正方形。以下是绘制剪辑版本的宏：

\newcommand{\Redblackarrow}[1][-7mm]{\tikz[baseline=#1]
    {\node[red,left]{$\Leftarrow$};\clip (-.18,-.2)rectangle(.2,.2);\node{$\Rightarrow$};}}

升高7mm是默认内置的，但您可以使用可选参数调整高度。例如，\Redblackarrow[-8mm]将升高箭头8mm而不是7mm。

tikz对于双色角色，另一种解决方案是将角色剪成两半，然后对每半进行着色这里。

完整代码如下：

\documentclass[a4paper,12pt]{article}

\usepackage{forest}

\newcommand{\Redblackarrow}[1][-6mm]{\tikz[baseline=#1]
    {\node[red,left]{$\Leftarrow$};\clip (-.18,-.2)rectangle(.2,.2);\node{$\Rightarrow$};}}

\begin{document}

\[
\begin{forest}
    for tree = {draw,circle,edge={black,thick},inner sep=2pt, minimum width= .25cm,
        font = \small, s sep = 1cm}
    [,fill=black, label = {u}
        [,fill=red]
        [,fill=red]
    ]
\end{forest}
\qquad\Redblackarrow\qquad
\begin{forest}
    for tree = {draw,circle,edge={black,thick},inner sep=2pt, minimum width= .25cm,
        font = \small, s sep = 1cm}
    [,fill=red, label = {u}
        [,fill=black]
        [,fill=black]
    ]
\end{forest}
\]

\end{document}

Answer 2

据我所知，forest没有提供垂直居中输出的方法。不过定义一个并不难。

\documentclass[a4paper,12pt]{article}
\usepackage{forest,mathtools,amssymb,amsthm}
\usepackage{trimclip}

\newenvironment{cforest}
  {\tabular{@{}c@{}}\forest}
  {\endforest\endtabular}

\newcommand{\cLeftrightarrow}[2]{%
  % #1 = left color, #2 = right color
  \clipbox{0pt 0pt {0.1\width} {-0.3\height}}{$\textcolor{#1}{\Leftarrow}$}%
  \clipbox{{0.1\width} 0pt 0pt {-0.3\height}}{$\textcolor{#2}{\Rightarrow}$}%
}

\begin{document}

\begin{center}
\begin{cforest}
    for tree = {draw,circle,edge={black,thick},inner sep=2pt, minimum width= .25cm,
        font = \small, s sep = 1cm}
    [,fill=black, label = {u}
        [,fill=red]
        [,fill=red]
    ]
\end{cforest}%
\qquad\cLeftrightarrow{red}{black}\qquad
\begin{cforest}
    for tree = {draw,circle,edge={black,thick},inner sep=2pt, minimum width= .25cm,
        font = \small, s sep = 1cm}
    [,fill=red, label = {u}
        [,fill=black]
        [,fill=black]
    ]
\end{cforest}
\end{center}

\end{document}

双色箭需要一些技巧：

1. 标准的计算机现代箭头有圆形的末端线，所以我们需要剪掉它们；
2. 箭头的边界框没有完全包含它们，所以我们需要在顶部进行“负剪辑”。

两个箭头高度相同，但由于颜色对比太强烈，导致颜色差异造成视觉错觉。