从零开始画自己的DAG作业依赖图（三）--节点连线简单版

从零开始画自己的DAG作业依赖图（三）--节点连线简单版

在前两篇文章中，我们学习了如何创建DAG（有向无环图）的节点以及如何表示作业之间的依赖关系。现在，我们将进入下一个阶段，为这些节点添加连线，以形成完整的作业依赖图。

一、为什么需要连线？

在DAG中，连线用于表示节点之间的依赖关系。如果一个作业依赖于另一个作业的结果，那么在这两个作业对应的节点之间就需要有一条连线。这条连线是有方向的，指向依赖的作业。

二、如何实现连线？

实现连线的方法有很多种，这里我们采用一种简单的方式，使用直线段来连接节点。具体实现步骤如下：

1. 确定连线的起点和终点：对于每一条依赖关系，起点是被依赖的作业节点，终点是依赖的作业节点。

2. 计算连线的路径：可以使用简单的直线段连接起点和终点，也可以使用更复杂的路径规划算法来找到更美观的路径。

3. 绘制连线：在图形界面上，使用绘图工具绘制出起点和终点之间的连线。

三、示例代码

以下是一个简单的示例代码，演示了如何为DAG中的节点添加连线：

import matplotlib.pyplot as plt

class DAGNode:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.dependencies = []
        self.dependents = []

    def add_dependency(self, node):
        self.dependencies.append(node)
        node.dependents.append(self)

    def draw(self, pos):
        plt.text(pos[0], pos[1], self.name, fontsize=12)

    def draw_dependencies(self, ax, pos, color='black'):
        for dep in self.dependencies:
            dep_pos = pos[dep]
            ax.plot([pos[self][0], dep_pos[0]], [pos[self][1], dep_pos[1]], color=color)

def draw_dag(dag, layout='spring'):
    nodes = dag.keys()
    pos = {}
    fig, ax = plt.subplots()

    if layout == 'spring':
        # 使用spring_layout进行节点布局
        pos = nx.spring_layout(dag)
    else:
        # 手动指定节点位置
        for i, node in enumerate(nodes):
            pos[node] = [i, 0]

    # 绘制节点
    for node in nodes:
        node.draw(pos[node])

    # 绘制连线
    for node in nodes:
        node.draw_dependencies(ax, pos)

    plt.axis('off')
    plt.show()

# 示例
dag = {}
node1 = DAGNode('作业1')
node2 = DAGNode('作业2')
node3 = DAGNode('作业3')
node4 = DAGNode('作业4')

dag['作业1'] = node1
dag['作业2'] = node2
dag['作业3'] = node3
dag['作业4'] = node4

node1.add_dependency(node2)
node1.add_dependency(node3)
node2.add_dependency(node4)

draw_dag(dag)

在这个示例代码中，我们使用了matplotlib库来绘制图形。DAGNode类表示一个DAG节点，包含节点的名称、依赖的作业和被依赖的作业。draw方法用于在指定位置绘制节点，draw_dependencies方法用于绘制节点的依赖连线。draw_dag函数接受一个DAG对象和一个布局方式（默认为'spring'），使用matplotlib绘制DAG图形。

通过运行这个示例代码，你将看到一个简单的DAG作业依赖图，其中节点之间用直线段连接。当然，这只是一个简单的示例，你可以根据自己的需求对连线的样式、颜色等进行调整，以达到更好的可视化效果。

四、总结

在本篇文章中，我们学习了如何为DAG中的节点添加连线，以形成完整的作业依赖图。通过示例代码，我们演示了如何使用matplotlib库来绘制DAG图形，并展示了如何调整连线的样式和颜色。希望这些内容对你有所帮助，让你从零开始画出自己的DAG作业依赖图。