基于树形结构的二维网络角度分配布局方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种基于树形结构的二维网络角度分配布 局方法。
【背景技术】
[0002] 随着信息技术的快速发展，数据量呈现出爆炸式的增长模式。如何利用大数据来 获得信息，是现阶段信息产业的重要研究方向之一。为了直观呈现数据之间的关系，美国计 算机成像专业委员会提出了可视化的概念。通过将数据转换成图形，给予人们深刻与意想 不到的洞察力。如今，数据可视化展示已经在许多技术领域得到了实际应用，小至分子结构 的演示，大至高速飞行模拟，无处不在。
[0003] 数据结构是存储、组织数据的方式，它可以用来表示数据间的一种或多种特定关 系。基本数据结构包括树、图等。然而在实际应用中，数据结构往往不止存在一种基本数据 结构，而是多种数据结构相混合的形式，使得数据之间的逻辑关系难以直观表达，导致了数 据结构的无层次性。
[0004] 综上所述，如何直观展示复杂数据结构中各节点之间的逻辑关系，是大数据图形 化研究的技术瓶颈，然而，现阶段还没有一个好办法可以解决上述问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于利用树形结构不仅能够清晰找到根节点，而且能够直观展示每 个点的父节点和子节点，因此可以呈现较好连接关系的优势，提出一种基于树形结构的二 维网络角度分配布局方法，本发明可以很好地解决复杂数据结构的图形化展示问题，直观 展现各个节点之间的逻辑和连接关系。
[0006] 本发明的目的是这样实现的： 基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，包括以下步骤： 51、 根据数据节点的连接关系，以任意一个数据节点为根节点，绘制包含网络结构和环 形结构的混合树形结构； 52、 以混合树形结构为基础，将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，将环形结构压 缩成一个数据节点，绘制成不包含网络结构和环形结构的单纯树形结构； 53、 采用剥洋葱的方法寻找单纯树形结构的根节点，具体方法是依次剥离单纯树形结 构的叶子，如果剩下最后一个数据节点，该数据节点为根节点，如果剩下最后两个数据节 点，任选一个为根节点； 54、 基于步骤S3得到的根节点，重新绘制单纯树形结构； 55、 对步骤S4得到的单纯树形结构的每个数据节点赋值，数据节点的值等于基于该数 据节点分支结构上包括该数据节点的所有数据节点数量的总和； 56、 对步骤S4得到的单纯树形结构进行角度分配；分配原则为：以步骤S3得到的根节 点的角度为360°为基础，父节点获得的角度为X，该父节点的值为A，构成父节点的数据节 点个数为B，该父节点下面值为C的子节点所获得的角度为：360° xcy (A-B); S7、将步骤S2中由网络结构压缩成的数据节点还原成网络结构，将步骤S2中由环形结 构压缩成的数据节点还原成环形结构。
[0007] 上述基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，网络结构或环形结构所包括的 数据节点个数为n，所述的网络结构或环形结构压缩成的数据节点半径为η α5。
[0008] 有益效果： 第一、由于本发明二维网络角度分配布局方法基于树形结构，因此可以直接利用树形 结构可以呈现较好连接关系的优势，使本发明得到的二维网络图形展示数据节点之间的逻 辑和连接关系更直观； 第二、由于将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，将环形结构压缩成一个数据节 点，因此解决了数据节点连接交叉的问题，不仅增加了图形的美感，而且提高了图形的可读 性； 第三、本文方法得到的结果是唯一的，因此避免了迭代运算，具有快速展示的技术优 势。
【附图说明】
[0009] 图1是本发明基于树形结构的二维网络角度分配布局方法的流程图。
[0010] 图2是混合树形结构示意图。
[0011] 图3是单纯树形结构示意图。
[0012] 图4是带有赋值的单纯树形结构示意图。
[0013] 图5是角度分配后的图形。
[0014] 图6是还原后的图形。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本发明【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0016] 具体实施例一： 本实施例的基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，流程图如图1所示。该二维 网络角度分配布局方法包括以下步骤： S1、根据数据节点的连接关系，以任意一个数据节点为根节点，绘制包含网络结构和环 形结构的混合树形结构； 本实施例给出的数据节点连接关系如下表所示： 数据节点连接关系表
以0节点为根节点，绘制混合树形结构如图2所示。
[0017] S2、以混合树形结构为基础，将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，将环形结 构压缩成一个数据节点，绘制成不包含网络结构和环形结构的单纯树形结构； 在图2所示的混合树形结构中，0、2、3、4和5五个数据节点构成一个网络结构，6、7和 8三个数据点构成一个环形结构，将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，记录为-1，将 环形结构压缩成一个数据节点，记录为-2,得到的单纯树形结构如图3所示。 S3、采用剥洋葱的方法寻找单纯树形结构的根节点，具体方法是依次剥离单纯树形结 构的叶子，如果剩下最后一个数据节点，该数据节点为根节点，如果剩下最后两个数据节 点，任选一个为根节点； 以图3所示的单纯树形结构为例，叶子为1、-2和7,剥离后，只剩下-1，那么-1就是根 节点。
[0018] S4、基于步骤S3得到的根节点，重新绘制单纯树形结构； 以-1为根节点，重新绘制单纯树形结构，得到的结果恰好与图3相同。
[0019] S5、对步骤S4得到的单纯树形结构的每个数据节点赋值，数据节点的值等于基于 该数据节点分支结构上包括该数据节点的所有数据节点数量的总和； 在图3所示的单纯树形结构上，作为叶子的标号为1的数据节点赋值为1，作为叶子的 标号为-2的数据节点是由三个数据节点压缩而成，因此赋值为3,作为叶子的标号为7的数 据节点赋值为1，而作为根的标号为-1的数据节点是由五个数据节点压缩而成，同时它还 有三个赋值分别为1、3和1的叶子，因此赋值为10,带有赋值的单纯树形结构如图4所示。
[0020] S6、对步骤S4得到的单纯树形结构进行角度分配；分配原则为：以步骤S3得到的 根节点的角度为360°为基础，父节点获得的角度为X，该父节点的值为Α，构成父节点的数 据节点个数为Β，该父节点下面值为C的子节点所获得的角度为：360° XCV (Α-Β); 在本实施例中，标号为-1的根为父节点，由五个数据节点构成，因此B=5,其值为A=10， 那么： C=1的标号为1的叶子所获得的角度为：360° Χ1Λ10_5)=72° ; C=3的标号为-2的叶子所获得的角度为：360° Χ3Λ10-5)=216° ; C=1的标号为7的叶子所获得的角度为：360° Χ1Λ10_5)=72°。
[0021] 角度分配后的图形如图5所示。
[0022] S7、将步骤S2中由网络结构压缩成的数据节点还原成网络结构，将步骤S2中由环 形结构压缩成的数据节点还原成环形结构，还原后的图形如图6所示。
[0023] 具体实施例二：本实施例的基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，在具体 实施例一的基础上，进一步限定：如果网络结构或环形结构所包括的数据节点个数为η，那 么网络结构或环形结构压缩成的数据节点半径为η°· 5。
【主权项】
1. 基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 根据数据节点的连接关系，以任意一个数据节点为根节点，绘制包含网络结构和环 形结构的混合树形结构； 52、 以混合树形结构为基础，将网络结构的最外环压缩成一个数据节点，将环形结构压 缩成一个数据节点，绘制成不包含网络结构和环形结构的单纯树形结构； 53、 采用剥洋葱的方法寻找单纯树形结构的根节点，具体方法是依次剥离单纯树形结 构的叶子，如果剩下最后一个数据节点，该数据节点为根节点，如果剩下最后两个数据节 点，任选一个为根节点； 54、 基于步骤S3得到的根节点，重新绘制单纯树形结构； 55、 对步骤S4得到的单纯树形结构的每个数据节点赋值，数据节点的值等于基于该数 据节点分支结构上包括该数据节点的所有数据节点数量的总和； 56、 对步骤S4得到的单纯树形结构进行角度分配；分配原则为：以步骤S3得到的根节 点的角度为360°为基础，父节点获得的角度为X，该父节点的值为A，构成父节点的数据节 点个数为B，该父节点下面值为C的子节点所获得的角度为：360°XCV(A-B); 57、 将步骤S2中由网络结构压缩成的数据节点还原成网络结构，将步骤S2中由环形结 构压缩成的数据节点还原成环形结构。2. 根据权利要求1所述的基于树形结构的二维网络角度分配布局方法，其特征在于， 还包括：网络结构或环形结构所包括的数据节点个数为n，所述的网络结构或环形结构压 缩成的数据节点半径为η°·5。
【专利摘要】本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种基于树形结构的二维网络角度分配布局方法；该方法首先根据数据节点的连接关系，绘制包含网络结构和环形结构的混合树形结构；再绘制成不包含网络结构和环形结构的单纯树形结构，通过剥洋葱方法找到其根节点，并重新绘制单纯树形结构；然后给每个数据节点赋值，并进行角度分配，最后还原图形中的网络结构和环形结构，得到最终的结果；本发明二维网络角度分配布局方法，不仅使得展示数据节点之间的逻辑和连接关系更直观，而且解决了数据节点连接交叉的问题，增加了图形的美感与可读性，同时得到的结果是唯一的，避免了迭代运算，具有快速展示的技术优势。
【IPC分类】G06F17/30
【公开号】CN105488088
【申请号】CN201410845085
【发明人】阙天瑶, 王亮, 孙晋超, 肖新光
【申请人】哈尔滨安天科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年12月31日