Выравнивание узлов в системе перехода

Question

Я пытаюсь создать диаграммы, подобные тем, что на следующем рисунке, в TikZ (я включил несколько разных примеров). В настоящее время я вручную смещаю узлы по оси x, чтобы они немного подошли, но это, очевидно, не очень хорошо работает. Помимо того, что приходится пробовать разные значения, пока это не заработает, узлы даже не выровнены должным образом. Последний пример показывает это очень хорошо ( a_0и a_nдолжны быть выше b_0и b_nсоответственно).

Вот мой текущий подход, MWE для предоставленных примеров:

\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}

Как правильно создавать такие диаграммы?

Answer 1

Зачем вам нужно рисовать эти уравнения? Кажется, что проще записать их в виде массивов. Например, для ваших последних двух примеров в вопросе:

\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}

Если по какой-то причине вы хотите видеть эти массивы на tikzизображении, то вам нужно просто вставить их в содержимое узлов:

\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}

(для лучшей видимости узлов fill=cyan!15добавлено к стилю узлов)

Answer 2

Такие диаграммы очень удобно делать с помощью tikz-cd. Стрелка со звездочкой — изздесь. Повернутые \geзнаки можно получить с помощью \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}