Обходные линии для рисования над узлами в пакетном лесу

Question

Я пытаюсь создать дерево с помощью пакета forest, в котором все листовые узлы находятся на одном уровне.

Однако линии, соединяющие более высокие узлы, проходят через другие узлы. Есть ли способ предотвратить это с помощью этого пакета?

Вот соответствующий фрагмент кода:

\begin{forest}    
    where n children=0{tier=word}{}    
    [equation, %for tree={parent anchor=south, child anchor=north}    
        [VARIABLE[y]]    
        [{=}]    
        [expression    
            [additionOrSubtraction    
                [multiplicationOrDivision    
                    [atom[VARIABLE[x]]]    
                ]    
                [{*}]    
                [atom    
                    [{(}]    
                    [expression    
                        [additionOrSubtraction    
                            [multiplicationOrDivision    
                                [atom[INTEGER[2]]]    
                            ]    
                            [{+}]    
                            [multiplicationOrDivision    
                                [atom[INTEGER[3]]]    
                                [{*}]    
                                [atom[VARIABLE[x]]]    
                            ]    
                        ]    
                    ]    
                    [{)}]    
                ]    
            ]    
        ]    
    ]        
\end{forest}

А вот и его изображение:

Answer 1

Сначала я задал пути с использованием ортогональных ребер (описано в edge pathразделе на странице 33 руководства по лесам). Теоретически также можно было бы использовать криволинейные пути, но я думаю, что это заняло бы экспоненциально больше времени.

Далее я увеличил расстояние между детьми, увеличивая s sepзначение (описано на стр. 32 руководства) в каждом конкретном случае. На некоторых уровнях было достаточно 10 мм, но на других было необходимо 20 мм.

Я не был уверен, замените ли вы "multiplicationOrDivision" и подобные строки, возможно, символами или значками (что я бы рекомендовал - или разрешите переносы строк внутри этих строк), поэтому я сделал просто быструю аппроксимацию расстояний. Конечно, для публикации это означает, что их все равно нужно будет точно настроить.

К сожалению, изображение немного увеличилось в размере. Может быть, a sidewaysfigureили a \resizeboxмогли бы подогнать его под нужный вам контекст?

Результат:

Код:

 \documentclass{standalone}
\usepackage{forest}
\begin{document}
\begin{forest}for tree={% 
    edge path={\noexpand\path[\forestoption{edge}] (!u.parent anchor) -- +(0,-\baselineskip) -| (.child anchor)\forestoption{edge label};}},
    where n children=0{tier=word}{}    
    [equation, s sep=15mm %for tree={parent anchor=south, child anchor=north}    
        [VARIABLE[y]]    
        [{=}]    
        [expression    
            [additionOrSubtraction, s sep=20mm
                [multiplicationOrDivision
                    [atom[VARIABLE[x]]]    
                ]    
                [{*}]    
                [atom, s sep=20mm
                    [{(}]    
                    [expression    
                        [additionOrSubtraction, s sep=20mm
                            [multiplicationOrDivision    
                                [atom[INTEGER[2]]]    
                            ]    
                            [{+}]    
                            [multiplicationOrDivision, s sep=10mm  
                                [atom[INTEGER[3]]]    
                                [{*}]    
                                [atom[VARIABLE[x]]]    
                            ]    
                        ]    
                    ]    
                    [{)}]    
                ]    
            ]    
        ]    
    ]        
\end{forest}
\end{document}

Answer 2

Если квадратные края приемлемы, то, скорее всего, получится самое аккуратное дерево, как и предполагается.

Однако нет необходимости настраивать это вручную, поскольку текущая версия Forest предоставляет такую ​​возможность forked edgesв своей edgesбиблиотеке.

\usepackage[edges,linguistics]{forest}

и в преамбуле дерева

  forked edges,

Я бы также порекомендовал вариант fit=band, который избавит от необходимости вручную переставлять вещи или подбирать нужные размеры методом проб и ошибок.

  for tree={%
    fit=band,
  },

Также может помочь настройка inner xsep=0ptдля всех узлов, кроме последнего уровня.

  where n children=0{%
    tier=word,
  }{%
    inner xsep=0pt,
  },

Я также разделил ...Or...на многострочные узлы. Не знаю, приемлемо ли это для вас или нет, но это делает диаграмму более управляемой.

Я рекомендую настроить пару макросов: один для сложения/вычитания и один для умножения/деления. Это позволит вам экспериментировать с различными вариантами, просто изменяя общие определения макросов в преамбуле.

Например:

\newcommand*\multordiv{Multiplication\\or\\Division}
\newcommand*\addorsub{Addition\\or\\Subtraction}

и что-нибудь для звездочек - они должны быть в центре, а не наверху? Вы можете рассмотреть возможность использования математического режима для последнего уровня узлов.

\newcommand*\asthere{\textasteriskcentered}

Затем спецификация дерева

  [equation
    [VARIABLE[y]]
    [{=}]
    [expression
      [\addorsub
        [\multordiv
          [atom
            [VARIABLE
              [x]
            ]
          ]
        ]
        [\asthere]
        [atom
          [{(}]
          [expression
            [\addorsub
              [\multordiv
                [atom
                  [INTEGER
                    [2]
                  ]
                ]
              ]
              [{+}]
              [\multordiv
                [atom
                  [INTEGER
                    [3]
                  ]
                ]
                [\asthere]
                [atom
                  [VARIABLE
                    [x]
                  ]
                ]
              ]
            ]
          ]
          [{)}]
        ]
      ]
    ]
  ]

получается что-то достаточно аккуратное и, если не совсем компактное, то, по крайней мере, гораздо более содержательное.

Полный код:

\documentclass[border=5pt,tikz,multi]{standalone}
\usepackage[edges,linguistics]{forest}
\newcommand*\multordiv{Multiplication\\or\\Division}
\newcommand*\addorsub{Addition\\or\\Subtraction}
\newcommand*\asthere{\textasteriskcentered}
\begin{document}
\begin{forest}
  where n children=0{%
    tier=word,
  }{%
    inner xsep=0pt,
  },
  for tree={%
    fit=band,
  },
  forked edges,
  [equation
    [VARIABLE[y]]
    [{=}]
    [expression
      [\addorsub
        [\multordiv
          [atom
            [VARIABLE
              [x]
            ]
          ]
        ]
        [\asthere]
        [atom
          [{(}]
          [expression
            [\addorsub
              [\multordiv
                [atom
                  [INTEGER
                    [2]
                  ]
                ]
              ]
              [{+}]
              [\multordiv
                [atom
                  [INTEGER
                    [3]
                  ]
                ]
                [\asthere]
                [atom
                  [VARIABLE
                    [x]
                  ]
                ]
              ]
            ]
          ]
          [{)}]
        ]
      ]
    ]
  ]
\end{forest}
\end{document}