Нарисуйте дерево массивов с помощью tikz

Question

Я пытаюсь нарисовать различные виды рекурсивных вызовов, в которых массивы сортируются/обрабатываются и т. д. Поэтому мне нужно нарисовать деревья, узлы которых могут содержать последовательность элементов.

Сейчас я просто рисую их в PowerPoint, и это должно выглядеть примерно так (в качестве примера я взял процедуру MERGE):

Я видел здесь пост, показывающий всю процедуру сортировки слиянием в tikz, но это не обязательно то, что мне нужно. Мне нужно иметь возможность рисовать ячейки групп на каждом уровне и рисовать стрелки между группами между уровнями. В настоящее время я использую tikz для всех деревьев.

Answer 1

Вот решение с использованием forest:

Основная идея заключается в том, что диаграмма представляет собой дерево, растущее на север ( grow'=north) и имеющее стрелки, указывающие назад ( latex-). Каждый узел (кроме листьев наверху) является составным узлом, определяемым \tikzsetс помощью rectangle split.

\documentclass{article}

\usepackage{forest}
\usetikzlibrary {shapes.multipart}

\tikzset{multinode/.style={rectangle split, rectangle split horizontal, rectangle split parts=#1, anchor=center}}

\colorlet{c1}{yellow!30}
\colorlet{c2}{green!30}
\colorlet{c3}{red!30}
\colorlet{c4}{cyan!30}

\begin{document}

\begin{forest}
    for tree={grow'=north, l sep=7mm, edge={gray!70,very thick, latex-, shorten <=2pt, shorten >=2pt}, draw, anchor=center}
    [\nodepart{one}1\nodepart{two}1\nodepart{three}2\nodepart{four}2\nodepart{five}5\nodepart{six}7\nodepart{seven}7\nodepart{eight}8, multinode=8, {rectangle split part fill={c2,c4,c1,c3,c3,c1,c4,c2}}, for children={multinode=4}
        [\nodepart{one}1\nodepart{two}2\nodepart{three}7\nodepart{four}8, {rectangle split part fill={c2,c1,c1,c2}}, for children={multinode=2}
            [\nodepart{one}2\nodepart{two}7, fill=c1, for descendants={fill=c1}[7][2]]
            [\nodepart{one}1\nodepart{two}8, fill=c2, for descendants={fill=c2}[8][1]]
        ]
        [\nodepart{one}1\nodepart{two}2\nodepart{three}5\nodepart{four}7, {rectangle split part fill={c4,c3,c3,c4}}, for children={multinode=2}
            [\nodepart{one}2\nodepart{two}5, fill=c3, for descendants={fill=c3}[2][5]]
            [\nodepart{one}1\nodepart{two}7, fill=c4, for descendants={fill=c4}[7][1]]
        ]
    ]   
\end{forest}

\end{document}