Espaçamento de árvore Tikz em uma subfigura

Espaçamento de árvore Tikz em uma subfigura

Tenho tentado criar árvores de decisão em um formato de subfigura conforme abaixo, mas não importa o tipo de espaçamento que eu tente, sempre há nós sobrepostos em algum ponto ou outro. No exemplo abaixo, tenho duas cópias da mesma árvore como exemplo. Como posso corrigir isso usando o pacote tikz? Além disso, há algum conselho que eu possa dar para desenhar árvores um pouco maiores usando o pacote tikz também? É muito frustrante, porque sinto que estou a ponto de apenas mudar as distâncias de nível/irmãos aleatoriamente para tentar fazer as coisas funcionarem...

\documentclass{book}
\usepackage{tikz}
\usepackage{amsmath,amssymb,amstext,amsthm}
\usepackage{subcaption}
\begin{document}
\begin{figure}
\centering
\begin{subfigure}[h]{0.475\textwidth}
\centering
\begin{tikzpicture}[scale=0.6, level distance=25mm,
    level 1/.style={sibling distance=80mm},
    level 2/.style={sibling distance=50mm},
    level 3/.style={sibling distance=30mm}]
\node[circle, draw]{$x\smash{_1}$}
    child{node[circle, draw]{$x\smash{_2}$}
        child{node[circle, draw]{$x\smash{_4}$}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_1} \gets 1$}}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_2} \gets 1$}} 
        }
        child{node[circle, draw]{$x\smash{_4}$}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_1} \gets 1$}}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_4} \gets 0$}} 
        }   
    }
    child{node[circle, draw]{$x\smash{_3}$}
        child{node[circle, draw]{$x\smash{_2}$}
            child{node[rectangle, draw]{$\begin{aligned} x\smash{_1} &\gets 0 \\ x\smash{_3} &\gets 1 \end{aligned}$}}
            child{node[rectangle, draw]{$\begin{aligned} x\smash{_1} &\gets 0 \\ x\smash{_2} &\gets 0 \end{aligned}$}}  
        }
        child{node[circle, draw]{$x\smash{_4}$}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_4} \gets 1$}}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_3} \gets 0$}} 
        }   
    }
;
\end{tikzpicture}
\caption{A Tree}
\end{subfigure}
\begin{subfigure}[h]{0.475\textwidth}
\centering
\begin{tikzpicture}[scale=0.6, level distance=25mm,
    level 1/.style={sibling distance=80mm},
    level 2/.style={sibling distance=50mm},
    level 3/.style={sibling distance=30mm}]
\node[circle, draw]{$x\smash{_1}$}
    child{node[circle, draw]{$x\smash{_2}$}
        child{node[circle, draw]{$x\smash{_4}$}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_1} \gets 1$}}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_2} \gets 1$}} 
        }
        child{node[circle, draw]{$x\smash{_4}$}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_1} \gets 1$}}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_4} \gets 0$}} 
        }   
    }
    child{node[circle, draw]{$x\smash{_3}$}
        child{node[circle, draw]{$x\smash{_2}$}
            child{node[rectangle, draw]{$\begin{aligned} x\smash{_1} &\gets 0 \\ x\smash{_3} &\gets 1 \end{aligned}$}}
            child{node[rectangle, draw]{$\begin{aligned} x\smash{_1} &\gets 0 \\ x\smash{_2} &\gets 0 \end{aligned}$}}  
        }
        child{node[circle, draw]{$x\smash{_4}$}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_4} \gets 1$}}
            child{node[rectangle, draw]{$x\smash{_3} \gets 0$}} 
        }   
    }
;
\end{tikzpicture}
\caption{B Tree}
\end{subfigure}
\caption{Caption}
\label{datftt}
\end{figure}
\end{document}

Responder1

Em última análise, há uma largura mínima das árvores que surge do texto dentro dos nós folhas (finais). Para ambas as árvores, você pode ver que colocar todos os x_n <- 1resultados de ponta a ponta já ocupa metade da largura do texto. Se quiser forçar essas árvores a ficarem lado a lado, você terá árvores sobrepostas (como faz atualmente) ou nós sobrepostos. Nenhuma das opções sendo elegante...

Esta largura mínima pode ser ligeiramente ajustada tendo um tamanho de fonte menor para níveis mais baixos, para que ocupem menos espaço quando colocados lado a lado. Isto pode ser conseguido com o level n/.style={font=\footnotesize}.

Você também mencionou que continua tendo que usar tentativa e erro para ajustar as distâncias entre irmãos. A razão é que o algoritmo padrão de construção de árvore em TikZ tem muito pouca previsão. Ele vê que o próximo nível tem nnós e os coloca de acordo com a distância entre irmãos, mas não tem ideia se esses nós têm ou não muito mais nós abaixo deles, tornando a 'largura' efetiva do nó maior.

Isso pode ser corrigido usando a graph drawingbiblioteca do TikZ. Oferece muito mais algoritmos para colocar nós automaticamente, o que torna o desenhográficos muito mais simples. Incluí um exemplo que mostra como usar a biblioteca de desenho gráfico:

\documentclass{book}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{
  graphs,
  graphdrawing,
}
\usegdlibrary{trees}
\usepackage{amsmath,amssymb,amstext,amsthm}
\usepackage{subcaption}
\begin{document}
\begin{figure}
  \centering
  \begin{subfigure}[b]{\linewidth}
    \centering
    \tikz \graph [
      tree layout,
      nodes={
        draw,
        circle,
      },
      level 3/.style={
        font=\small,
      },
      level 4/.style={
        nodes={
          rectangle,
          font=\footnotesize,
        }
      }
    ] {
      "\(x_{}\)"
        -> {
          "\(x_{1}\)"
          -> {
            "\(x_{11}\)"
            -> {
              "\(x_{111}\)",
              "\(x_{112}\)"
            },
            "\(x_{12}\)"
            -> {
              "\(x_{121}\)",
              "\(x_{122}\)"
            }
          },
          "\(x_{2}\)"
          -> {
            "\(x_{21}\)"
            -> {
              "\(x_{211}\)",
              "\(x_{212}\)"
            },
            "\(x_{22}\)"
            -> {
              "\(x_{221}\)",
              "\(x_{222}\)"
            }
          }
        }
    };
    \caption{Tree \(x\)}
  \end{subfigure}

  \begin{subfigure}[b]{\linewidth}
    \centering
    \tikz \graph [
      tree layout,
      nodes={
        draw,
        circle,
      },
      level 3/.style={
        font=\small,
      },
      level 4/.style={
        nodes={
          rectangle,
          font=\footnotesize,
        }
      }
    ] {
      "\(y_{}\)"
        -> {
          "\(y_{1}\)"
          -> {
            "\(y_{11}\)"
            -> {
              "\(y_{111}\)",
              "\(y_{112}\)"
            },
            "\(y_{12}\)"
            -> {
              "\(y_{121}\)",
              "\(y_{122}\)"
            }
          },
          "\(y_{2}\)"
          -> {
            "\(y_{21}\)"
            -> {
              "\(y_{211}\)",
              "\(y_{212}\)"
            },
            "\(y_{22}\)"
            -> {
              "\(y_{221}\)",
              "\(y_{222}\)"
            }
          }
        }
    };
    \caption{Tree \(y\)}
  \end{subfigure}
  \caption{My awesome captions for trees!}
  \label{fig:trees}
\end{figure}
\end{document}

e a saída:

saída

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