将新节点添加到强制导向布局答案

【问题标题】：Adding new nodes to Force-directed layout将新节点添加到强制导向布局
【发布时间】：2012-03-21 07:26:47
【问题描述】：

关于 Stack Overflow 的第一个问题，请耐心等待！我是 d3.js 的新手，但一直对其他人能够用它完成的事情感到惊讶......几乎同样对我自己能够取得的进展感到惊讶！显然我不是在摸索什么，所以我希望这里的好心人能给我带来光明。

我的目的是制作一个可重复使用的 javascript 函数，它只需执行以下操作：

在指定的 DOM 元素中创建一个空白的力导向图
允许您在该图中添加和删除带标签的图像节点，并指定它们之间的连接

我以http://bl.ocks.org/950642 为起点，因为这基本上是我希望能够创建的那种布局：

我的代码如下所示：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <script type="text/javascript" src="jquery.min.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="underscore-min.js"></script>
    <script type="text/javascript" src="d3.v2.min.js"></script>
    <style type="text/css">
        .link { stroke: #ccc; }
        .nodetext { pointer-events: none; font: 10px sans-serif; }
        body { width:100%; height:100%; margin:none; padding:none; }
        #graph { width:500px;height:500px; border:3px solid black;border-radius:12px; margin:auto; }
    </style>
</head>
<body>
<div id="graph"></div>
</body>
<script type="text/javascript">

function myGraph(el) {

    // Initialise the graph object
    var graph = this.graph = {
        "nodes":[{"name":"Cause"},{"name":"Effect"}],
        "links":[{"source":0,"target":1}]
    };

    // Add and remove elements on the graph object
    this.addNode = function (name) {
        graph["nodes"].push({"name":name});
        update();
    }

    this.removeNode = function (name) {
        graph["nodes"] = _.filter(graph["nodes"], function(node) {return (node["name"] != name)});
        graph["links"] = _.filter(graph["links"], function(link) {return ((link["source"]["name"] != name)&&(link["target"]["name"] != name))});
        update();
    }

    var findNode = function (name) {
        for (var i in graph["nodes"]) if (graph["nodes"][i]["name"] === name) return graph["nodes"][i];
    }

    this.addLink = function (source, target) {
        graph["links"].push({"source":findNode(source),"target":findNode(target)});
        update();
    }

    // set up the D3 visualisation in the specified element
    var w = $(el).innerWidth(),
        h = $(el).innerHeight();

    var vis = d3.select(el).append("svg:svg")
        .attr("width", w)
        .attr("height", h);

    var force = d3.layout.force()
        .nodes(graph.nodes)
        .links(graph.links)
        .gravity(.05)
        .distance(100)
        .charge(-100)
        .size([w, h]);

    var update = function () {

        var link = vis.selectAll("line.link")
            .data(graph.links);

        link.enter().insert("line")
            .attr("class", "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; });

        link.exit().remove();

        var node = vis.selectAll("g.node")
            .data(graph.nodes);

        node.enter().append("g")
            .attr("class", "node")
            .call(force.drag);

        node.append("image")
            .attr("class", "circle")
            .attr("xlink:href", "https://d3nwyuy0nl342s.cloudfront.net/images/icons/public.png")
            .attr("x", "-8px")
            .attr("y", "-8px")
            .attr("width", "16px")
            .attr("height", "16px");

        node.append("text")
            .attr("class", "nodetext")
            .attr("dx", 12)
            .attr("dy", ".35em")
            .text(function(d) { return d.name });

        node.exit().remove();

        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 + ")"; });
        });

        // Restart the force layout.
        force
          .nodes(graph.nodes)
          .links(graph.links)
          .start();
    }

    // Make it all go
    update();
}

graph = new myGraph("#graph");

// These are the sort of commands I want to be able to give the object.
graph.addNode("A");
graph.addNode("B");
graph.addLink("A", "B");

</script>
</html>

每次我添加一个新节点时，它都会重新标记所有现有节点；这些堆积在一起，事情开始变得丑陋。我明白这是为什么：因为当我在添加新节点时调用update() 函数时，它会对整个数据集执行node.append(...)。我无法弄清楚如何仅对我正在添加的节点执行此操作...而且我显然只能使用node.enter() 创建一个新元素，所以这不起作用对于我需要绑定到节点的其他元素。我该如何解决这个问题？

感谢您就这个问题提供的任何指导！

已编辑，因为我很快修复了之前提到的其他几个错误的来源

【问题讨论】：

标签： javascript d3.js force-layout

【解决方案1】：

在长时间无法正常工作之后，我终于偶然发现了一个我认为与任何文档都没有关联的演示：http://bl.ocks.org/1095795:

这个演示包含最终帮助我解决问题的关键。

在enter() 上添加多个对象可以通过将enter() 分配给一个变量，然后附加到该变量来完成。这是有道理的。第二个关键部分是节点和链接数组必须基于force()——否则随着节点的删除和添加，图和模型将不同步。

这是因为如果改为构造一个新数组，它将缺少以下attributes：

index - 节点数组中节点的从零开始的索引。

x - 当前节点位置的 x 坐标。

y - 当前节点位置的 y 坐标。

px - 前一个节点位置的 x 坐标。

py - 前一个节点位置的 y 坐标。

fixed - 一个布尔值，指示节点位置是否被锁定。

weight - 节点权重；关联链接的数量。

调用force.nodes() 并不严格需要这些属性，但如果这些属性不存在，那么它们将由force.start() 在第一次调用时随机初始化。

如果有人好奇，工作代码如下所示：

<script type="text/javascript">

function myGraph(el) {

    // Add and remove elements on the graph object
    this.addNode = function (id) {
        nodes.push({"id":id});
        update();
    }

    this.removeNode = function (id) {
        var i = 0;
        var n = findNode(id);
        while (i < links.length) {
            if ((links[i]['source'] === n)||(links[i]['target'] == n)) links.splice(i,1);
            else i++;
        }
        var index = findNodeIndex(id);
        if(index !== undefined) {
            nodes.splice(index, 1);
            update();
        }
    }

    this.addLink = function (sourceId, targetId) {
        var sourceNode = findNode(sourceId);
        var targetNode = findNode(targetId);

        if((sourceNode !== undefined) && (targetNode !== undefined)) {
            links.push({"source": sourceNode, "target": targetNode});
            update();
        }
    }

    var findNode = function (id) {
        for (var i=0; i < nodes.length; i++) {
            if (nodes[i].id === id)
                return nodes[i]
        };
    }

    var findNodeIndex = function (id) {
        for (var i=0; i < nodes.length; i++) {
            if (nodes[i].id === id)
                return i
        };
    }

    // set up the D3 visualisation in the specified element
    var w = $(el).innerWidth(),
        h = $(el).innerHeight();

    var vis = this.vis = d3.select(el).append("svg:svg")
        .attr("width", w)
        .attr("height", h);

    var force = d3.layout.force()
        .gravity(.05)
        .distance(100)
        .charge(-100)
        .size([w, h]);

    var nodes = force.nodes(),
        links = force.links();

    var update = function () {

        var link = vis.selectAll("line.link")
            .data(links, function(d) { return d.source.id + "-" + d.target.id; });

        link.enter().insert("line")
            .attr("class", "link");

        link.exit().remove();

        var node = vis.selectAll("g.node")
            .data(nodes, function(d) { return d.id;});

        var nodeEnter = node.enter().append("g")
            .attr("class", "node")
            .call(force.drag);

        nodeEnter.append("image")
            .attr("class", "circle")
            .attr("xlink:href", "https://d3nwyuy0nl342s.cloudfront.net/images/icons/public.png")
            .attr("x", "-8px")
            .attr("y", "-8px")
            .attr("width", "16px")
            .attr("height", "16px");

        nodeEnter.append("text")
            .attr("class", "nodetext")
            .attr("dx", 12)
            .attr("dy", ".35em")
            .text(function(d) {return d.id});

        node.exit().remove();

        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 + ")"; });
        });

        // Restart the force layout.
        force.start();
    }

    // Make it all go
    update();
}

graph = new myGraph("#graph");

// You can do this from the console as much as you like...
graph.addNode("Cause");
graph.addNode("Effect");
graph.addLink("Cause", "Effect");
graph.addNode("A");
graph.addNode("B");
graph.addLink("A", "B");

</script>

【讨论】：

在添加新数据时使用force.start() 而不是force.resume() 是关键。非常感谢！
这太棒了。如果它自动缩放缩放级别（可能会减少电荷直到一切都适合？）所以一切都适合它正在绘制的盒子的大小。
+1 用于干净的代码示例。我比 Bostock 先生的例子更喜欢它，因为它展示了如何将行为封装在对象中。做得好。（考虑将其添加到 D3 示例库中？）
太美了！我正在学习如何将 forceGraph 与 d3 一起使用几天，这是我见过的最漂亮的方法。非常感谢！