Ausrichtung der Knoten im Übergangssystem

Question

Ich versuche, Diagramme wie die im folgenden Bild in TikZ zu erstellen (ich habe ein paar verschiedene Beispiele eingefügt). Derzeit verschiebe ich die Knoten manuell entlang der x-Achse, um sie einigermaßen passend zu machen, aber das funktioniert offensichtlich nicht sehr gut. Abgesehen davon, dass es mühsam ist, verschiedene Werte auszuprobieren, bis es einigermaßen funktioniert, sind die Knoten nicht einmal richtig ausgerichtet. Das letzte Beispiel zeigt dies sehr gut ( a_0und a_nsollte über b_0bzw. stehen b_n).

Dies ist mein aktueller Ansatz, MWE für die bereitgestellten Beispiele:

\documentclass[tikz]{standalone}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}
        \node (a) at (0, 0) {$(p, \bar{u}) = c_1$};
        \node[rotate=90] (leq1) at (0.6, -0.35) {$\leq$};
        \node (b) at (1.2, -0.7) {$(p, \bar{u}') = c_1' \longrightarrow c_2' = (q, \bar{v}')$};
        \node[rotate=90] (leq2) at (1.7, -1.05) {$\leq$};
        \node (c) at (2.4, -1.4) {$c_2 = (q, \bar{v})$};
    \end{tikzpicture}

    \begin{tikzpicture}
        \node (a) at (0, 0) {$(p, \bar{v})$};
        \node[rotate=90] (leq1) at (0, -0.35) {$\leq$};
        \node (b) at (0.9, -0.7) {$(p, \bar{v}') \longrightarrow (q, \bar{w}')$};
        \node[rotate=90] (leq2) at (1.7, -1.05) {$\leq$};
        \node (c) at (1.7, -1.4) {$(q, \bar{w})$};
    \end{tikzpicture}

    \begin{tikzpicture}
        \node (a) at (0, 0) {$(p, u)$};
        \node[rotate=90] (leq1) at (0, -0.35) {$\leq$};
        \node (b) at (-0.3, -0.7) {$A \ni (p, u')$};
        \node[rotate=90] (leq2) at (0, -1.05) {$\leq$};
        \node (c) at (0, -1.4) {$(p, u'')$};
        \node[rotate=90] (leq2) at (0, -1.75) {$\leq$};
        \node (d) at (0.75, -2.1) {$B \ni (p, u''') \longrightarrow (q, v) \in C$};
    \end{tikzpicture}

    \begin{tikzpicture}
        \node (a) at (0, 0) {$\circ \longrightarrow^* \circ$};
        \node[rotate=90] (leq1) at (-0.5, -0.35) {$\leq$};
        \node[rotate=90] (leq2) at (0.5, -0.35) {$\leq$};
        \node (b) at (0.5, -0.7) {$\circ \longrightarrow \circ \longrightarrow^* \circ$};
        \node[rotate=90] (leq3) at (1.5, -1.05) {$\leq$};
        \node (c) at (1.9, -1.4) {$\circ \in A$};
    \end{tikzpicture}

    \begin{tikzpicture}
        \node (a) at (0, 0) {$a = a_0 \longrightarrow^* a_1 \longrightarrow^* a_2 \longrightarrow^* \ldots \longrightarrow^* a_n$};
        \node[rotate=90] (leq1) at (-2.1, -0.35) {$\leq$};
        \node[rotate=90] (leq2) at (2.6, -0.35) {$\leq$};
        \node (b) at (0, -0.7) {$b = b_0 \longrightarrow b_1 \longrightarrow b_2 \longrightarrow \ldots \longrightarrow b_n$};
    \end{tikzpicture}
\end{document}

Wie kann ich solche Diagramme richtig erstellen?

Answer 1

Warum müssen Sie diese Gleichungen zeichnen? Es scheint einfacher zu sein, sie als Arrays zu schreiben. Zum Beispiel für Ihre letzten beiden fraglichen Beispiele:

\documentclass{article}
\usepackage{adjustbox}

\begin{document}
\[\setlength\arraycolsep{1pt}
    \begin{array}{ccc cccc c}
\circ   & \longrightarrow^*             & \circ                         &   &   &   &   \\
\adjustbox{rotate=90}{$\leq$} 
        &   & \adjustbox{rotate=90}{$\leq$}                             &   &   &   &   \\
\circ   & \longrightarrow^*             & \circ                         
        & \longrightarrow^*             & \circ                                 &   &   \\
        &   &   &   & \adjustbox{rotate=90}{$\leq$}                     &   &   &   &   \\
        &   &   &   & \circ             & \in  &  A     \\
    \end{array}
\]
\bigskip
\[\setlength\arraycolsep{1pt}
    \begin{array}{rclcl clcl cl}
a   & = & a_0                     
    & \longrightarrow^* & a_1    & \longrightarrow^* & a_2
    & \longrightarrow^* & \ldots & \longrightarrow^* & a_n  \\
    && \adjustbox{rotate=90}{$\leq$} && &&&& && \adjustbox{rotate=90}{$\leq$}  \\
b   & = & b_0 
    & \longrightarrow   & b_1    & \longrightarrow   & b_2
    & \longrightarrow   & \ldots & \longrightarrow   & b_n
    \end{array}
\]
\end{document}

Wenn Sie diese Arrays aus irgendeinem Grund im Bild haben möchten tikz, müssen Sie sie nur in den Inhalt der Knoten einfügen:

\documentclass{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{positioning}
\usepackage{adjustbox}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[node distance=2mm and 0mm,
                        every node/.style = {fill=cyan!15}
                        ]
    \setlength\arraycolsep{1pt}
\node (n1) {$\begin{array}{ccc ccc c}
\circ   & \longrightarrow^*             & \circ                         &   &   &   &   \\
\adjustbox{rotate=90}{$\leq$}
        &   & \adjustbox{rotate=90}{$\leq$}                             &   &   &   &   \\
\circ   & \longrightarrow^*             & \circ
        & \longrightarrow^*             & \circ                                 &   &   \\
        &   &   &   & \adjustbox{rotate=90}{$\leq$}                             &   &   \\
        &   &   &   & \circ             & \in                                       &  A
    \end{array}$};
\node (n2) [below right=of n1.south west]
        {$\begin{array}{rclcl clcl cl}
a   & = & a_0
    & \longrightarrow^* & a_1    & \longrightarrow^* & a_2
    & \longrightarrow^* & \ldots & \longrightarrow^* & a_n  \\
    && \adjustbox{rotate=90}{$\leq$} && &&&& && \adjustbox{rotate=90}{$\leq$}  \\
b   & = & b_0
    & \longrightarrow   & b_1    & \longrightarrow   & b_2
    & \longrightarrow   & \ldots & \longrightarrow   & b_n
        \end{array}$};
    \end{tikzpicture}
\end{document}

(um die Knoten besser erkennen zu können, fill=cyan!15wird dies dem Knotenstil hinzugefügt)

Answer 2

Solche Diagramme kann man sehr bequem mit erstellen tikz-cd. Der Pfeil mit dem Stern stammt vonHierDie gedrehten \geVorzeichen erhält man mit \arrow[d,draw=none,"\ge" marking].

\documentclass{article}
\usepackage{tikz-cd}
\usepackage{mathtools}
\usetikzlibrary{arrows.meta}

\newcommand{\mysym}{\vphantom{\to}^{*}}

\begin{document}

\tikzset{% https://tex.stackexchange.com/a/492664
startip/.tip={Glyph[glyph math command=mysym]},
Rightarrow*/.style={double equal sign distance,>={Implies},->.startip},
to*/.style={->.startip}}
%Diagram 1
\begin{tikzcd}[cramped,row sep=0.8em,every label/.style={font=\normalsize}]
|[label={[xshift=4pt]left:(p, \bar{u})=}]| c_1 
\arrow[d,draw=none,"\ge" marking] & \\
|[label={[xshift=4pt]left:(p, \bar{u}')=}]| c_1' \arrow[r]
 & |[label={[xshift=-4pt]right:= (q, \bar{v}')}]| c_2' 
\arrow[d,draw=none,"\ge" marking]  \\
& |[label={[xshift=-4pt]right:= (q, \bar{v})}]| c_2 \\
\end{tikzcd}
\bigskip


%Diagram 2
\begin{tikzcd}[cramped,row sep=0.8em,every label/.style={font=\normalsize}]
   (p,\bar v)\arrow[d,draw=none,"\ge" marking]  & \\
   (p,\bar v) \arrow[r]& (q,\bar w')\arrow[d,draw=none,"\ge" marking] \\
   & (q,\bar w) \\
\end{tikzcd}
\bigskip

%Diagram 3
\begin{tikzcd}[cramped,row sep=0.8em,every label/.style={font=\normalsize}]
   (p,u)\arrow[d,draw=none,"\ge" marking]  & \\
   |[label={[xshift=4pt]left:A\ni}]|(p,u')\arrow[d,draw=none,"\ge" marking]  & \\
   (p,u'')\arrow[d,draw=none,"\ge" marking]  & \\
   |[label={[xshift=4pt]left:B\ni}]|(p,u''')\arrow[r]&
   (q,v)\in C\\
\end{tikzcd}
\bigskip

%Diagram 4
\begin{tikzcd}[cramped,row sep=0.8em,every label/.style={font=\normalsize}]
   \circ\arrow[r,to*]\arrow[d,draw=none,"\ge" marking]  &
   \circ\arrow[d,draw=none,"\ge" marking] &\\
   \circ \arrow[r] & \circ \arrow[r,to*] & \circ\arrow[d,draw=none,"\ge" marking]\\
   & & \circ \mathrlap{\,\in A}\\
\end{tikzcd}
\bigskip

%Diagram 5
\begin{tikzcd}[cramped,row sep=0.8em,every label/.style={font=\normalsize}]
    |[label={[xshift=4pt]left:a=}]|a_0 \arrow[d,draw=none,"\ge" marking]\arrow[r,to*] & a_1 \arrow[r,to*] & a_2 \arrow[r,to*] 
        &\dots \arrow[r,to*]& a_n\arrow[d,draw=none,"\ge" marking] \\
    |[label={[xshift=4pt]left:b=}]|b_0 \arrow[r,to*] & b_1 \arrow[r,to*] & b_2 \arrow[r,to*] 
        &\dots \arrow[r,to*]& b_n \\
\end{tikzcd}
\end{document}