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Caculate the coordinate of the leaves of a tree, and show it with JAVA Swing.

Primary LanguageJava

TreeVisualization

Caculate the coordinate of the leaves of a tree, and show it with JAVA Swing.

急于交工导致软件结构十分混乱,实在没法看,所以只把计算节点位置的核心算法展示以供参考。

Node类表示节点,每个节点在GUI上表示为一个长方形,高为定值,宽根据所含字符长度确定。 由节点所在层数可以方便的确定y坐标(横轴为x轴),重点是计算x方向的位置。 为节点添加矩形框参数:即lLength, rLength。现解释如下:考虑一个节点(下称节点N)连同其所有孩子所构成的整个子树,节点N(一个长方形)的中点x坐标到他的子树中最左侧的孩子节点的左边框x坐标的距离为lLength,同理有rLength为节点N(一个长方形)的中点x坐标到他的子树中最右侧的孩子节点的右边框x坐标的距离。有了这两个参数便可以计算每个节点的x坐标,具体成员变量如下

class Node {

int x, y; //节点的坐标位置

int h; //节点在树中的深度 

int lLength, rLength; //节点左、右矩形框参数,用于计算坐标位置

Node parent; //父节点指针 

Vector<Node> children; //子节点指针向量 

}

算法思路如下:

树结构调整遵循几个基本原则: 1.根节点位置不变,x轴上位于窗口中间。 2.x轴上,父节点的中点位于极左和极右两个孩子中点连线的中点(只有一个孩子则中点对齐)。 3.节点的同级节点矩形框不交叠。 4.y方向坐标只与深度有关。

为树节点增加矩形框参数,利用树节点位置坐标计算算法从根节点出发设置所有节点的位置,能够很 好地自动调节树的结构。当节点发生改变后,从变化结点开始沿父节点回溯到根节点,更新沿途的节点矩形框参数。然后保证根节点位置不动,从根节点向下根据矩形框参数设置所有节点的位置。设置树结构调节规则:x 方向上,1.父节点位置为子节点极左节点边框中心和极右节点边框中心位置 的中点。2.根节点位置不变;y 方向上,坐标只与深度有关。 对于每个节点,建立矩形框的数学模型:每个节点都有一个矩形框,将该节点及其所有子节点包含在 框内。叶子结点矩形框根据字符串长度确定,长度较小则设为默认。我们只关心 x 方向的矩形框位置,y 方向可设置只与层数有关。每个矩形框包含两个参数:lLength 和 rLength,代表左边框距离根节点的长度 和右边框距离根节点的长度。有了这两个值加上上述规则,就可以通过我们的算法保证根节点位置不动来 美观合理的安排所有节点的位置。具体算法如下: 第一步,根据变化的节点(如新插入的、删除的节点或者更新了内容的节点)向上回溯更新沿途所有 父节点矩形框参数:当一个节点的矩形框参数变化后,父节点矩形框可能变化,非父亲节点则一定不变。 计算方法为:父节点 lLength 等于子节点极左与极右中心长度(width)的一半加上极左节点 lLength;父节 点 rLength 等于 width 的一半加上极右节点 rLength。向上递归可以更新所有矩形框。 第二部:由已知的根节点坐标,向下层次遍历同时设置所有节点的位置。父节点坐标确定后,第一个 子节点 x 坐标为父节点 x 减去 width/2,。其余子节点可顺序根据前一个子节点位置加上前一节点 rLength 加 上当前节点 lLength 计算得出,从而设置好该层所有节点位置。向下递归可以设置所有节点位置。