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在图论那一章,我们讲过最小生成树和单源最短路径(见:从零开始学数学建模):

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以最短路径那节课为例,把绘图p=plot那部分代码写为:

% plot绘图有很多参数可以设置,使图尽量美观
P = plot(G,'EdgeLabel',G.Edges.Weight, ...'EdgeFontSize',18,'EdgeFontAngle','normal',...'layout','force',...'EdgeColor','b', ...'NodeFontSize',12, ...'LineWidth',4, ...'NodeFontSize',24, ...'ArrowSize',16);

得到的输出图(不同matlab版本有差异,但整体布局相同,且计算结果相同,都是节点1到3到6):

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绘制该图形时,代码中设置'layout','force'意味着设定布局(layout)为力导向算法计算布局(force),整体呈现较为均衡的分布(轮廓五边形)。图中标红的路径即为最短路径(1,3,6)。

而如果把布局更改下(只需要把'layout'后面参数'force'改成'layered',其他都不变):

P = plot(G,'EdgeLabel',G.Edges.Weight, ...'EdgeFontSize',18,'EdgeFontAngle','normal',...'layout','layered', ...'EdgeColor','b', ...'NodeFontSize',12, ...'LineWidth',4, ...'NodeFontSize',24, ...'ArrowSize',16);

得到的输出图:

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代码中设置'layout','layered'意味着布局设定为分层布局,图节点置于多层中。而在此基础上,可修改其布局方向,只需在代码中加上'Direction','right',即可把布局方向改为向右:

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注意无论哪种布局,其表示的所求出的最短路径都是(1,3,6)是不会变的。

总之在图论中绘制图像时,设定好'layout'以及相关参数,可以改变其布局等从而选择最合适的。可以设定的选项包括下表中,其中'force'和''layered'就是前面讲的。

选项描述特定于布局的名称-值对组
'auto'(默认值)

根据图的大小和结构自动选择布局方法。

'circle'

圆形布局。将图节点放置在以原点为中心、半径为 1 的圆形上。

'Center' - 圆形布局的中心节点

'force'

力导向图布局。在相邻节点之间使用引力,在远距离节点之间使用斥力。

'Iterations' - 力导向图布局迭代次数

'WeightEffect' - 边权重对布局的影响效果

'UseGravity' - 多分量布局的引力切换

'XStart' - 节点的起始 x 坐标

'YStart' - 节点的起始 y 坐标

'layered'

分层布局。将图节点置于多层中,表示层级结构。默认情况下是逐层向下的(有向无环图的箭头向下)。

'Direction' - 层的方向

'Sources' - 第一层包含的节点

'Sinks' - 最后一层包含的节点

'AssignLayers' - 层分配方法

'subspace'

子空间嵌入式布局。在高维嵌入式子空间中绘制图节点,然后将位置投影回二维。默认情况下,子空间维度是 100 或节点总数(以两者中较小者为准)。

'Dimension' - 嵌入式子空间的维度

'force3'三维力导向图布局。

'Iterations' - 力导向图布局迭代次数

'WeightEffect' - 边权重对布局的影响效果

'UseGravity' - 多分量布局的引力切换

'XStart' - 节点的起始 x 坐标

'YStart' - 节点的起始 y 坐标

'ZStart' - 节点的起始 z 坐标

'subspace3'三维子空间嵌入式布局。

'Dimension' - 嵌入式子空间的维度

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