（转）图论的最佳实践- JGraph

看了JGraph的设计文档 --《Design and Implementation of the JGraph Swing Component》,第一次感觉到图论-这一离散数学理论在实际项目中的作用。

经典的图论研究图与点和边的关系

JGraph扩展了经典图论,将图形应用系统中的图形分解成： Vertex (顶点)、Edge(边)、Port(连接点)三个基本元素。同时JGraph使用两个独立的模型 Model (图形模型)应包含 －Graph Model(图模型) 和 Group Model(组模型)来描述图形应用系统中图形。

一.Graph Model(图模型)

下图是一张非常简单的图,由2个Vertex(顶点?单元?),1个Edge(边),2个Port(连接点)组成。问题：如何在计算机中表示这张图形呢?

毫无疑问应该应用严格的数学方法-图论.

JGraph使用了一颗由基本图形元素(Vertex,Edge,Port)组成的独特的树来表示上面的图形



看到这里,不禁想起了大三学的数据结构,这是一颗多么熟悉的使用了双向连接的树啊！
这颗树却是任何图论的书本找不到的。它非常精确的表现了图形间的关系。

二.图模型 － 组结构模型
同样是一张简单的图,不同的是增加的分组: A和B 属于 组1, A、B和C属于组2。



从另一个角度来看这张图

问题：如何在计算机中表示组的关系?

自然还是数据结构！



使用两颗树,就解决了图形应用系统的图形数据存储问题,实在是佩服JGraph的设计者。

JGraph分析

JGraph是一个开源的，兼容Swing的基于MVC体系结构图形组件，具有以下特点：<?XML:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:Office:office" />

1）   完全Swing兼容；

2）   简单、高效的设计；

3）   时间效率高；

4）   100 %纯Java；

 

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />

　　生成的图例

 

二、JGraph设计

1）  MVC

Swing是Java（Sun）提供的UI标准实现之一，Swing基于AWT（Abstract Windowing Toolkit）。JGraph完全兼容Swing，它的实现仍然基于MVC体系结构。

 

 

JGraph MVC

 

View：

JGraph不包含实际的数据，它提供了数据的视；JGraph对象画图的机制是：

将图元定义为一个一个的cell，每个cell可以是一个顶点（vertex）、边（edge）或者节点（port）中的一种。顶点可以有邻接的顶点，他们通过边相联系，边联接的两个端点称为目标和源，每个目标或者源是一个节点。节点是顶点的孩子。每个cell都可以有自己的孩子。

每个cell的外观由相应的属性定义，属性序列是指一系列的键－值对，他们以Map形式组织，例如：

Map cellAttrib = new Hashtable();

// Set bounds

Rectangle2D helloBounds = new Rectangle2D.Double(20, 20, 40, 20);

GraphConstants.setBounds(cellAttrib, helloBounds);

// Set black border

GraphConstants.setBorderColor(cellAttrib, Color.black);

 

一个cell有类似这样一个cellAttrib的Map，来定义其外观。

外观可以指定诸如一条边的箭头样式等属性。

 

Model：

数据对象可以看成是JGraph中两个独立结构的链接点：grahp结构和group结构。Graph结构基于图论中的顶点、边定义。Group结构是cell的composition结构。Graph结构中getSource（）和getTarget（）方法，获得源和目标节点。而在group中通过getChild（），getParent（）来获得cell的组成结构。

 

2）  低层基于图论逻辑

即：一个图G包含一个非空的元素集V(G)和一个E（G），其中，E（G）是V（G）中两个无序元素组成的二元组。V（G）称为图G顶点的集合，假如任意集合V（G）中的顶点x/y，（x，y）在E（G）中，边（x，y）可能以连接顶点x和y的边（弧）所代表，X与y就被称为邻接的，否则x与y不邻接。

 

三、JGraph的应用

以下是一个基于JGraph的Helloworld的分析：

import省略

public class HelloWorld {

 

  public static void main(String[] args) {

 

    // ConstrUCt Model and Graph

    //

    GraphModel model = new DefaultGraphModel();

    JGraph graph = new JGraph(model);

    graph.setSelectNewCells(true);

 

    // Create Nested Map (from Cells to Attributes)

// 此Map中记录所有属性，其中的键－值对是cell-cellAttribute

// 每个cellAttribute又是一个Map，其键－值对是具体一个cell的属性-值

    Map attributes = new Hashtable();

 

//  以下建立两个顶点(cell)Hello和World，并分别设置他们的属性Map

// Create Hello Vertex

    //

    DefaultGraphCell hello = new DefaultGraphCell("Hello");

   

    // Create Hello Vertex Attributes

    //

    Map helloAttrib = new Hashtable();

    attributes.put(hello, helloAttrib);

    // Set bounds

    Rectangle2D helloBounds = new Rectangle2D.Double(20, 20, 40, 20);

    GraphConstants.setBounds(helloAttrib, helloBounds);

    // Set black border

    GraphConstants.setBorderColor(helloAttrib, Color.black);

 

    // Add a Port

    //  每个顶点为了与其他顶点相邻接，必须添加节点（cell）

    DefaultPort hp = new DefaultPort();

    hello.add(hp);

 

    // Create World Vertex

    //

    DefaultGraphCell world = new DefaultGraphCell("World");

 

    // Create World Vertex Attributes

    //

    Map worldAttrib = new Hashtable();

    attributes.put(world, worldAttrib);

    // Set bounds

    Rectangle2D worldBounds = new Rectangle2D.Double(140, 140, 40, 20);

    GraphConstants.setBounds(worldAttrib , worldBounds);

    // Set fill color

    GraphConstants.setBackground(worldAttrib, Color.orange);

    GraphConstants.setOpaque(worldAttrib, true);

    // Set raised border

    GraphConstants.setBorder(worldAttrib,

           BorderFactory.createRaisedBevelBorder());

 

    // Add a Port

    //

    DefaultPort wp = new DefaultPort();

    world.add(wp);

 

// 建立联接两个顶点的边


自：http://mmi.blogbus.com/logs/225196.html