Force-directed（力导向）图形绘制算法通过图形本身的结构（图中顶点与边的拓扑关系）计算出图形的层次，而不依赖于特定领域的知识。使用力导向算法绘制的平面图形通常比较美观，并且图中各条边之间的交叉尽可能的少。
本文对使用D3js绘制Foorce-Directed Graph（力导向图）的过程进行简要的介绍，以下面的逻辑图（包含6个节点和5条边）为例。
import json
#nodes为图的节点集合
nodes = [{'name' : 'nodeA'},
{'name' : 'nodeB'},
{'name' : 'nodeC'},
{'name' : 'nodeD'},
{'name' : 'nodeE'},
{'name' : 'nodeF'}]
#links为图的边集合，source为起点，target为终点
links = [{'source' : 0 , 'target' : 1},
{'source' : 0 , 'target' : 2},
{'source' : 0 , 'target' : 3},
{'source' : 0 , 'target' : 4},
{'source' : 0 , 'target' : 5}]
#graph为逻辑图，由节点集合和边集合组成
graph = {'nodes' : nodes , 'links' : links}
print json.dumps(graph)
上例的源码 force-directed-graph.html 及注释如下：
<!DOCTYPE html>
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<style>
.link {
stroke : #CCC;
stroke-width : 2;
}
.node text {
pointer-events : none;
font-size : 12px;
}
svg { overflow : hidden; }
</style>
<script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/jquery/1.11.1/jquery.min.js"></script>
<script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/d3/3.4.8/d3.min.js"></script>
<script>
var graph = {"nodes": [{"name": "nodeA"},
{"name": "nodeB"},
{"name": "nodeC"},
{"name": "nodeD"},
{"name": "nodeE"},
{"name": "nodeF"}],
"links": [{"source": 0, "target":1},
{"source": 0, "target": 2},
{"source": 0, "target": 3},
{"source": 0, "target": 4},
{"source": 0, "target": 5}]};
//返回随机颜色代码
function random_color() {
var letters = '0123456789ABCDEF'.split('');
var color = '#';
for (var i = 0; i < 6; i++ ) {
color += letters[Math.round(Math.random() * 15)];
}
return color;
}
function draw() {
var width = 400;
var height = 300;
//设置svg宽度和高度
var svg = d3.select("#canvas svg")
.attr("width", width)
.attr("height", height);
//设置Force-Directed力参数
var force = d3.layout.force()
.gravity(.05)
.distance(120)
.charge(-100)
.size([width, height]);
force
.nodes(graph.nodes)
.links(graph.links)
.start();
//选择边集合
var link = svg.selectAll(".link")
.data(graph.links)
.enter().append("line")
.attr("class", "link");
//选择节点集合
var node = svg.selectAll(".node")
.data(graph.nodes)
.enter().append("g")
.attr("class", "node")
.call(force.drag); //响应鼠标拖拽事件
//节点添加圆形图案
node.append("svg:circle").attr("r", 10)
.style("fill", function(){
return random_color();
})
.style("stroke", "#FFF").style("stroke-width", 3);
node.append("text")
.attr("dx", 12)
.attr("dy", ".36em")
.text(function(d) { return d.name });
//绑定tick事件
force.on("tick", function() {
link.attr("x1", function(d) { return d.source.x; })
.attr("y1", function(d) { return d.source.y; })
.attr("x2", function(d) { return d.target.x; })
.attr("y2", function(d) { return d.target.y; });
node.attr("transform", function(d) { return "translate(" + d.x + "," + d.y + ")"; });
});
}
$(function(){
draw();
});
</script>
</head>
<body>
<div id="canvas">
<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="100%" height="300"></svg>
</div>
</body>
</html>
本文链接：http://bookshadow.com/weblog/2014/11/04/d3js-force-directed-graph/
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