Node-Link可视化图中移动Node后自动布局调整算法

如果按工程来说，HyperGraph的可视化，用Node－Link可以说已经比成熟了，不论是D3.js还是各种其他JavaScript库诸如sigma.js等。不过大部分的库还是SVG的，可能一方面是SVG比较方便绑定事件，另一方面SVG也便于定义CSS去扩展样式。基于Canvas的实现也不少，感觉目前比较好看点的是GoJS，虽然free但是不是那么开源的至少js文件uglify过，开源的很好的是VIS.js。不过最喜欢的还是TensorFlow的可视化，每个block可以收缩和展开：

后面自己想用一个超图可视化的工具去管理自己的事情，于是就冲动是魔鬼地自己写起来。目前的实现还不是特别完整，先放出来后面有时间慢慢打磨。

https://github.com/dna2github/dna2petal/blob/master/codon/petal-codon.js

设计

在功能上，Codon是想有block container的收缩和展开功能的，这个牵涉到图的操作，作为一个基础lib，就暂时不管了。只要想办法做到，如果一个container被收缩（内部节点和相关边从可视列表删除）或者被展开（内部节点和相关边加入可视列表），那么这个container相应的大小需要自己调整，为了让节点都可以容易被操作，它们不应该堆叠起来，就是要做到像Force Layout那样。当移动一个节点以后，如果节点间有堆叠，需要重新计算整个layout。当然，可视化里的Zoom和Pan也是必要的。还有一个功能就是自动对可视对象进行排序，这样才能更好的展现节点间的关系（比如上图hello和world节点相连，world节点是container节点的子节点，如果hello和world相连的边在绘画时排序不当被container遮盖住，就会让人以为是hello和container相连了）。

实现

Zoom和Pan的话在代码里还未实现，但是canvas context 2d里有scale和translate函数，还是比较方便的，到时候paint前save，后restore，掌握好节奏就没有问题。

绘画时的排序也不难，拓扑排序，有了parent－children关系，先画parent，然后画和children相关的边，最后画children就可以了。

节点移动后layout调整，如果不考虑效率，还是容易的。

下面就详细说一说layout的调整。

初始化时有7个节点A B C D E F G，其中B C是A的子节点，F G是E的子节点。

当移动C以后，因为C是A的子节点，所以A要能显示出包含C，那么就要重新计算A的框。

下面就是在C的那一层进行冲突判断，因为C移动后，和A的所有其他子节点没有位置冲突，所以B C完成layout。

然后跑到A这一层判断冲突，A可以看作是整个canvas的子节点，那么它和另外两个节点D E判断后，发现D和A有冲突。这时以A的矩形中心为圆心，连接D的中心，将D沿着连接后的射线远离A移动，用倍增距离的形式先搜索到最大的无冲突位置，然后再在区域内二分查找得到最小移动后的无冲突位置。

这时这一层A和C的layout完成，到E时发现和C有冲突，同样的，圆心还是A的中心，对F进行位置重计算。

完成E的位置重计算后，就是对D和E的子节点进行相应平移。D中没有子节点，E中有F和G，所以调整F和G的位置，F和G都没有子节点，不用recursive了。

最终得到了新的layout。

代码中给出的版本，二分搜索的最大次数计算还不是很好，如果节点多了，可能会有些节点被弹开的距离比较大。