无向图绘画树状拓扑图算法

基于目前Network项目需要，研究相关树形算法
该需求难点如下：
1、目前拓扑图是无向图，而树大多数都是基于有向图来画的，无法确定根节点
2、网络拓扑中存在回环问题，导致链路可能会存在重叠问题

针对问题1，目前根据所有节点的连通度来计算得出连通度最大的点作为根节点。
问题2目前没有完美的解决方案。

目前这边demo的算法分为2种
1、根据每层叶子节点个数切割X轴坐标，然后平均分布在一条直线上。
效果图如下：

代码比较简单，暂时就不公布了。

2、类似于一种递归的方式，从第一层叶子节点开始切割X轴，第二层叶子节点的范围不能超过上层节点之间的节点间距。
直接看图：

这种方式的弊端显而易见，如果后面存在大量叶子节点的枝节点，那么这里的叶子会非常密集

改变一下根节点样子或许会好一些，但是这边会出现回路重合链路问题：

下面贴上部分代码：

public ResponseEntity getTreeTopo() {
    NodeList nodeList = new NodeList();
    HashMap nodeCountMap = new HashMap<>();
    //统计所有节点的连通度
    for (int i = 0; i < lineTempList.size(); i++) {
        if (nodeCountMap.containsKey(lineTempList.get(i).getUplinkNodeId().toString())) {
            nodeCountMap.get(lineTempList.get(i).getUplinkNodeId().toString())
                    .setCount(nodeCountMap.get(lineTempList.get(i).getUplinkNodeId().toString()).getCount() + 1);
        } else {
            Connectivity connectivity = new Connectivity();
            connectivity.setCount(1);
            nodeCountMap.put(lineTempList.get(i).getUplinkNodeId().toString(), connectivity);
        }
        if (nodeCountMap.containsKey(lineTempList.get(i).getNodeId().toString())) {
            nodeCountMap.get(lineTempList.get(i).getNodeId().toString())
                    .setCount(nodeCountMap.get(lineTempList.get(i).getNodeId().toString()).getCount() + 1);
        } else {
            Connectivity connectivity = new Connectivity();
            connectivity.setCount(1);
            nodeCountMap.put(lineTempList.get(i).getNodeId().toString(), connectivity);
        }
    }
     
    //找到最大连通度的节点
    int maxConnectivity = 0;
    String rootNodeId = "";
    for(String nodeId : nodeCountMap.keySet()) {
        if(nodeCountMap.get(nodeId).getCount()>maxConnectivity) {
            maxConnectivity = nodeCountMap.get(nodeId).getCount();
            rootNodeId = nodeId;
        }
    }
     
    int treeLevel = 1; //树高度
    Set nodeSet = new HashSet<>();//记录所有已经分配过坐标的节点，用于查重
    Map nodePositionMap = new HashMap<>();//记录所有节点坐标
    Map subNodesCountMap = new HashMap<>();
    rootNodeId="35";//手工设置根节点
    nodeSet.add(rootNodeId);
    NodeListInner rootNode = new NodeListInner();
    rootNode.setNodeId(rootNodeId);
    rootNode.setX("2000");
    rootNode.setY("400");//假设画布为4000*4000
    nodeList.add(rootNode);
    nodePositionMap.put(rootNodeId, rootNode);
    //根节点放在(2000,400)位置
    List subPoint = getSubPoint(rootNodeId, nodeSet, subNodesCountMap);
    subNodesCountMap.get(rootNodeId).setSpace(3800);//两边各留100空间
    List parentPoint = new ArrayList<>();//需要保留父节点的信息
    Point rootPoint = new Point();
    rootPoint.setNodeId(rootNodeId);
    rootPoint.setParentId(null);
    parentPoint.add(rootPoint);
    while (subPoint.size() != 0) {// 如果遍历到树的最高一层，则结束循环
        //根据父节点的位置来分配叶子节点的位置
        for(int j=0;j point = new ArrayList<>();
            point = getSubPoint(parentPoint.get(j).getNodeId(), nodeSet, subNodesCountMap);
            //遍历节点然后赋予坐标值
            for(int i=0;i(subPoint);
        subPoint.clear();
        for (int i = 0; i < parentPoint.size(); i++) {//统计还有没有下一层叶子节点
            subPoint.addAll(getSubPoint(parentPoint.get(i).getNodeId(), nodeSet, subNodesCountMap));
        }
        treeLevel+=1;
    }
     
    for (int j = 0; j < nodeList.size(); j++) {//补上节点之间的线
        List lines = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < lineTempList.size(); i++) {
            if (nodeList.get(j).getNodeId().equals(lineTempList.get(i).getUplinkNodeId().toString())) {
                Line line = new Line();
                line.setDest(lineTempList.get(i).getNodeId().toString());
                line.setDestX(nodePositionMap.get(lineTempList.get(i).getNodeId().toString()).getX());
                line.setDestY(nodePositionMap.get(lineTempList.get(i).getNodeId().toString()).getY());
                lines.add(line);
            }
        }
        nodeList.get(j).setLine(lines);
    }
     
    HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
    headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8);
    headers.add("Access-Control-Allow-Methods", "POST, GET, OPTIONS, DELETE, PUT");
    headers.add("Access-Control-Allow-Origin", "*");
    headers.add("Access-Control-Allow-Headers", "x-requested-with,content-type");
    return new ResponseEntity(nodeList, headers, HttpStatus.OK);
}
 
private List getSubPoint(String nodeId, Set nodeSet, Map subNodesCountMap) {
    int count = 0;
    List result = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < lineTempList.size(); i++) {
        if (lineTempList.get(i).getUplinkNodeId().toString().equals(nodeId)) {
            if (!nodeSet.contains(lineTempList.get(i).getNodeId().toString())) {
                // 存储对端节点
                Point point = new Point();
                point.setNodeId(lineTempList.get(i).getNodeId().toString());
                point.setParentId(nodeId);
                result.add(point);
                count++;
            }
        }
        if (lineTempList.get(i).getNodeId().toString().equals(nodeId)) {
            if (!nodeSet.contains(lineTempList.get(i).getUplinkNodeId().toString())) {
                // 存储对端节点
                Point point = new Point();
                point.setNodeId(lineTempList.get(i).getUplinkNodeId().toString());
                point.setParentId(nodeId);
                result.add(point);
                count++;
            }
        }
    }
    if(!subNodesCountMap.containsKey(nodeId)) {
        NodeCount nodeCount = new NodeCount();
        nodeCount.setCount(count);
        subNodesCountMap.put(nodeId, nodeCount);
    } else {
        subNodesCountMap.get(nodeId).setCount(count);
    }
    return result;
}