在我前面的一篇博文数据结构之红黑树中,提到了数据结构之可视化的重要性。 因为如果我们能将二叉树可视化,也能提高加快调试,减少bug。原文给出了print_tree函数,会打印二叉树,但是旋转了90度,不优美,不友好。最近学习了下Graphviz这个软件,学了下怎么用这个软件绘制图片,基本解决了二叉树的可视化问题。
我还是以我的红黑树代码为例子,写测试代码,看下如何将我们插入产生的红黑树可视化。
我们看下代码:
typedef unsigned long long ULL;
void __tree2dot(struct rbtree_node* node,FILE* stream)
{
if(node->color == RB_BLACK)
{
fprintf(stream,"%llu [shape=box];n",*(ULL*)(node->key));
}
if(node->left)
{
fprintf(stream," %llu -> %llu;n",*(ULL*)(node->key),*(ULL*)(node->left->key));
__tree2dot(node->left,stream);
}
if(node->right)
{
fprintf(stream," %llu -> %llu;n",*(ULL*)(node->key),*(ULL*)(node->right->key));
__tree2dot(node->right,stream);
}
}
int tree2dot(struct rbtree* tree,char* filename)
{
assert(tree != NULL && filename != NULL);
FILE* stream = fopen(filename,"w+");
if(stream == NULL)
{
fprintf(stderr, "open failed n");
return -1;
}
fprintf(stream,"digraph {n");
__tree2dot(tree->root,stream);
fprintf(stream,"}n");
fclose(stream);
return 0;
}
__tree2dot是递归调用,添加父节点到子节点的有向连接。我们因为是红黑树,所以添加了这部分处理红黑结点的代码:
if(node->color == RB_BLACK)
{
fprintf(stream,"%llu [shape=box];n",*(ULL*)(node->key));
}
这部分代码的作用对于黑节点,采用box类型表示节点,对于红节点,采用默认的椭圆图形。
比较才能看到进步,我们比较下新旧两种方法的输出:
在看下生成的dot文件(Ubuntu下用XDot打开)
下面这种的优越性,一目了然。这个方法目前有个缺点是没有将NULL节点处理,导致421看不出是386左孩子还是右孩子,我们改进下:
void process_null_node(struct rbtree_node* node, int nullcount, FILE* stream)
{
fprintf(stream, " null%d [shape=hexagon];n", nullcount);
fprintf(stream, " %llu -> null%d;n",*(ULL*)(node->key), nullcount);
}
void __tree2dot(struct rbtree_node* node,FILE* stream)
{
static int null_node_cnt = 0;
if(node->color == RB_BLACK)
{
fprintf(stream,"%llu [shape=box];n",*(ULL*)(node->key));
}
if(node->left)
{
fprintf(stream," %llu -> %llu;n",*(ULL*)(node->key),*(ULL*)(node->left->key));
__tree2dot(node->left,stream);
}
else
{
process_null_node(node,null_node_cnt++,stream);
}
if(node->right)
{
fprintf(stream," %llu -> %llu;n",*(ULL*)(node->key),*(ULL*)(node->right->key));
__tree2dot(node->right,stream);
}
else
{
process_null_node(node,null_node_cnt++,stream);
}
}
我们将NULL节点处理成六边形,这样就能完整的看出红黑树的情况了,请看生成的dot文件:
完整的代码在我的github上 ,可以去下面路径去取:
https://github.com/manuscola/rbtree
参考文献:
1 Drawing graphs with dot