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使用 tikz 设计带箭头的数组

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使用 tikz 设计带箭头的数组

我想用 Tikz 画一些类似的东西：

在此处输入图片描述

我从这个开始，但没有效果：

\begin{tikzpicture}
\node (1) {$a$};
\node (2) {$b$};
\node (3) {$c$};
\node (4) {$d$};
\node (5) {$e$};
\node (6) {$f$};
\node (7) {$g$};
\node (8) {$h$};
\node (9) {$i$};
\node (10) {$j$};
\node (11) {$k$};
\node (12) {$l$};
\node (13) {$m$};
\node (14) {$n$};
\node (15) {$o$};
\end{tikzpicture}

每个符号都被添加到同一个位置。

我宁愿避免给出任何论点，tikzpicture因为在深入研究文档之后，我不明白我可以或不能添加什么作为论点。

答案1

  • 您的节点形成节点链，因此我将使用chains库来放置节点。
  • 对于节点，我会定义样式，在节点上方写上标签。
  • 对于节点和标签内容我将使用\foreach循环：
\documentclass[border=3pt]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{chains, 
                positioning}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[
node distance = 0mm,
  start chain = going right,
     N/.style = {draw, minimum size=10mm, outer sep=0pt,
                 label = {[label distance=8mm, font=\small, text=blue]above:#1},
                 on chain}
                        ]
\foreach \i [count=\j] in {16, 14, 10, 8, 7, 9, 3, 2, 4, 1}
    \node [N=\j] (n\j) {\i};
% 
\draw   (n1.north) to [bend left] (n2.north) 
        (n1.north) to [bend left] (n3.north)
        (n3.north) to [bend left] (n6.north)
        (n3.north) to [bend left] (n7.north)
        (n5.north) to [bend left] (n10.north)
%
        (n1.south) to [bend right] (n3.south)
        (n3.south) to [bend right] (n6.south)
        (n3.south) to [bend right] (n7.south)
        (n5.south) to [bend right] (n10.south);
    \end{tikzpicture}
\end{document}

在此处输入图片描述

答案2

这是一个{NiceTabular}使用的解决方案nicematrix（并使用 TikZ 绘制箭头）。环境{NiceTabular} 类似于经典的{tabular}（包的array），但在单元格、行和箭头下创建 PGF/Tikz 节点。可以使用 TikZ 和这些节点绘制您想要的任何箭头。

\documentclass{article}
\usepackage{nicematrix}
\usepackage{tikz}

\begin{document}

\NiceMatrixOptions{cell-space-limits=6pt}

\begin{NiceTabular}[columns-width=auto]{*{10}{c}}
1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 \\[5mm]
\Block[hvlines,fill=gray!50]{1-*}{}
16 & 14 & 10 & 8 & 7 & 9 & 3 & 2 & 4 & 1 
\CodeAfter
  \tikz \draw (2-|1.5) to [out = 90, in = 90, distance =  0.8em] (2-|2.5)  
              (2-|1.5) to [out = 90, in = 90, distance =  1.6em] (2-|3.5) 
              (2-|3.5) to [out = 90, in = 90, distance =  0.8em] (2-|6.5)  
              (2-|3.5) to [out = 90, in = 90, distance =  1.6em] (2-|7.5)  
              (2-|5.5) to [out = 90, in = 90, distance =  0.8em] (2-|10.5)  
              (3-|2.5) to [out = -90, in = -90, distance =  0.8em] (3-|4.5) 
              (3-|2.5) to [out = -90, in = -90, distance =  1.6em] (3-|5.5) 
              (3-|4.5) to [out = -90, in = -90, distance =  0.8em] (3-|8.5) 
              (3-|4.5) to [out = -90, in = -90, distance =  1.6em] (3-|9.5) ;
\end{NiceTabular}

\end{document}

上述代码的输出

答案3

好吧，有时你必须要学一些东西。

这是一个使用graphs库的语法。

\tikzsymbolrow[<options>]{<label distance>}{<widest node>}{<list>}{<connections>}

  • <options>如果需要，可以将其添加到 TikZ 图片的选项中。

  • 指定<label distance>标签 1、2、... 到盒子的距离。

  • 用于<widest node>确定所有框的宽度。

  • 包含<list>盒子的数字。

  • 使用<connection>库graphs的语法来连接盒子。

    • 用join ^它们连接在它们上面，
    • 用来join v让他们加入下面。

    可选值（默认值为 1）允许您为连接选择另一个距离。

当然还有其他方法来指定连接，但我喜欢该graphs库的语法。

代码

\documentclass[tikz]{standalone}
\usetikzlibrary{graphs}
\tikzset{
  join ^/.style={out= 90, in= 90, distance=(#1)*.5em}, join ^/.default=1,
  join v/.style={out=-90, in=-90, distance=(#1)*.5em}, join v/.default=1}
\newcommand*\tikzsymbolrow[5][]{%
  \tikz[every label/.append style={node font=\small},label distance={#2},#1]
    \graph[
      branch right sep=+0pt,
      nodes={
        shape=rectangle,
        text width=width("{#3}"),
        align=center,
        text height=+.7em,
        text depth=+0pt,
        draw,
        outer sep=+0pt,
        fill=gray!50,
      },
    ]{
      \foreach[count=\i] \v in {#4}{
        \v[label=\i]
      },
      #5%
    };%
}
\begin{document}
\tikzsymbolrow{1em}{00}{16, 14, 10, 8, 7, 9, 3, 2, 4, 1}{
    16 --[join ^]     14 --[join v] 8 --[join v] 2,
    16 --[join ^ = 2] 10 --[join ^] 9,
     3 --[join ^ = 2] 10,
    14 --[join v = 2]  7 --[join ^] 1,
     4 --[join v = 2]  8
}
\end{document}

输出

在此处输入图片描述

答案4

这是一种可以作为启动器的方法。

您确实阅读并尝试了 pgfmanual 第 I 部分中的教程，对吧？您知道 MWE 的组成部分，对吧？

结果

\documentclass[10pt,border=3mm,tikz]{standalone}
\usepackage{tikz}

\begin{document}

\begin{tikzpicture}[
        gr/.style={draw,fill=gray!20,minimum width=1.5em}
    ]
    \matrix[row sep=5mm]{
        \node {1}; & \node {2}; & \node {3}; &\node {4}; \\
        \node[gr] (16) {16}; &\node[gr] (14) {14}; & 
        \node[gr] (10) {10}; &\node[gr] (8) {8}; \\
    };
    \draw (14.south) to [out=290,in=250] (8.south);
    \draw (10.north) to [out=90,in=90] (16.north);
\end{tikzpicture}

\end{document}

PS：第一部分的语法和教程简介

有一个pdf 版本和一个网页版可用的 pgfmanual。为困惑的人提供一些提示。

基本概念是节点。大多数时候，您至少要告诉 tikz，将其放置在哪里，例如\node at (3,2) {};（使用空文本，即此处{any text}）。如果您希望稍后检索其位置，例如绘制线条，您可能需要记住它的位置。放置一个占位符，例如A，如下所示：\node (A) at (3,2) {};。您稍后可以通过放置来引用它(A)，这简化了意思：查找( )放置的位置A并使用该坐标。

另一个基本概念是画线，例如\draw (3,2) -- (3,-1);或，如果您在之前放置了第二个节点作为快捷方式：\draw (A) -- (B);。

绘制在第 2.3 章、第 2.4 章和其他地方进行了描述。请在第 3.4 章末尾以及第 3.3 章中查找节点。

选项您大部分时间需要绘制节点的外部形状并指定其填充颜色。神奇的是，[draw,fill=yellow]它将绘制一个外部为黑色、内部为黄色的节点\node[draw,fill=yellow] at (-1,-2) {};。

因为将这样的语句放到每个节点上（与更改无关）非常麻烦，所以有一个名为 的快捷方式style。扫描许多示例代码以查找“风格"，并参见第2.8章、第3.5章或第5.1章。

tikz-矩阵与 Latex 表格类似，在第 5.3 章中介绍。...这就是为什么节点没有明确坐标的原因……

绘图时，你可以替换标准联系 --例如to [out=90,in=90]，它允许您指定线的离开角和进入角。请参阅中间的 3.10 节。

锚点（北、南、西、东等）在第 2 章第 21 节中首次出现。

几乎总是，当你在剩下的大量内容中搜索这些命令的详细信息时手册，您将找到足够的信息，至少通过示例，来回答您可能遇到的问题。

写完这篇文章后，我的 tikz 相关声明就不再令人惊讶了……如果教程已读过，或许还重读过一次，并尝试过。

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