D3力导向图及树状布局变换

摘要：绘制力导向图新建画布创建，的绘制中为了避免混乱及后续事件的添加，建议使用标签将画布分组。用拷贝数组，避免影响全局数据。将数据整理为树状结构使用树状布局计算位置重启布局以改变位置在运动前强制修改节点坐标为树状结构

d3的力导向图是表现关系型数据比较方便且直观的方法，但是会遇到节点比较多且层级关系混乱的情况，这时树状布局就比较方便了，如何不破坏原来结构以最小的代价变换树状布局呢？下面将为大家介绍。

http://en.jsrun.net/aXiKp/emb...

首先我们需要准备关系型数据，数据包括节点数据nodes和连线关系数据links，links的source和target分别表示源和目标的index。

var nodes = [
  {value:"66666666",type:"home",index:"0"},
  {value:"11111111111",type:"phone",index:"1"},
  {value:"22222222222",type:"phone",index:"2"},
  {value:"33333333333",type:"phone",index:"3"},
  {value:"44444444444",type:"phone",index:"4"},
  {value:"55555555555",type:"phone",index:"5"},
  {value:"aaa",type:"weixin",index:"6"},
  {value:"bbb",type:"weixin",index:"7"},
  {value:"ccc",type:"weixin",index:"8"},
  {value:"ffffd",type:"weixin",index:"9"},
  {value:"eee",type:"weixin",index:"10"},
  {value:"fff",type:"weixin",index:"11"},
];
var links = [
  {source:0,target:1},
  {source:0,target:2},
  {source:0,target:3},
  {source:0,target:4},
  {source:0,target:5},
  {source:2,target:6},
  {source:2,target:7},
  {source:2,target:8},
  {source:3,target:9},
  {source:3,target:10},
  {source:3,target:11},
]

//新建画布
var svg = d3.select("#forceMap").append("svg")
                        .attr("width",width)
            .attr("height",height)
            .attr("id","forceSvg");
//创建group，svg的绘制中为了避免混乱及后续事件的添加，建议使用g标签将画布分组。            
var mapG = svg.append("g")
.attr("id","forceGroup");
//使用d3的力学布局，通过设定的属性，将数据计算
var force = d3.layout.force()
                    .nodes(nodes)
                    .links(links)
                    .size([width,height])
                    .linkDistance(100)
                    .charge([-1250])
                    .gravity(0.5)
                    .friction(0.5);
force.start();//开始计算
//绘制线，svg的覆盖顺序是后面标签覆盖前面的，所以为了避免线在点上面，要先画line
var linkG = mapG.selectAll(".link")
.data(links)
.enter()
.append("line")
.attr("class","link")
.attr("stroke","#ccc");
//绘制点
var nodeG = mapG.selectAll(".node")
.data(nodes)
.enter()
.append("circle")
.attr("class","node")
.attr("r",8)
.attr("fill",function(d){
  switch(d.type){
    case "home": return "red";break;
    case"phone": return "blue";break;
    case "weixin": return "green";break;
  }
});

//tick是力导向图每一次运动需要计算的过程
force.on("tick", function () {
                      linkG.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;
                    });


                nodeG.attr("cx", function (d) {
                    return d.x
                })
                .attr("cy", function(d){
                  return d.y
                });
});

在tick中，d3自带的布局计算帮我们完成了点和线每一次运动的坐标，
我们只需要在tick中重新赋给页面中的点和线即可完成运动效果。

在这里，我们利用d3的tree layout完成点的坐标计算。
前提是必须把关系型数据改变为树状层级数据。
用concat拷贝数组，避免影响全局数据。

function drawTree(){
  var middleData = {};
  var linksBak = links.concat();
  var nodesBak = nodes.concat();
  //将数据整理为树状结构
  nodesBak.forEach(function(d){
            if(d.index == 0){
                var temp = {
                    name:d.index,
                    children:[]
                };
                var treeData = toTreeData(linksBak);
                function toTreeData(data){
                    var pos={};
                    var tree=[];
                    var i=0;
                    while(data.length!=0){
                        if(data[i].source.index==d.index){
                            tree.push({
                                name:data[i].target.index,
                                children:[]
                            });
                            pos[data[i].target.index]=[tree.length-1];
                            data.splice(i,1);
                            i--;
                        }else{
                            var posArr=pos[data[i].source.index];
                            if(posArr!=undefined){

                                var obj=tree[posArr[0]];
                                for(var j=1;jdata.length-1){
                            i=0;
                        }
                    }
                    return tree;
                }
                temp.children = treeData;
                middleData = temp;
            }
        });
  //使用树状布局计算位置
  var tree = d3.layout.tree()
            .size([450,450]);
  var tempNodes = tree.nodes(middleData);
  //重启布局以改变位置
  force.start();
  force.on("tick",function(){
  //在运动前强制修改节点坐标为树状结构
    tempNodes.forEach(function(d,i){
    nodes[d.name].x = d.x;
    nodes[d.name].y = d.y
      });
        linkG.attr("x1", function (d) {
                        return d.source.x;
                    })
                    .attr("y1", function (d) {
                        return d.source.y+10;
                    })
                    .attr("x2", function (d) {
                        return d.target.x;
                    })
                    .attr("y2", function (d) {
                        return d.target.y+10;
                    });


                nodeG.attr("cx", function (d) {
                    return d.x
                })
                .attr("cy", function(d){
                  return d.y+10
                });
  })
  
    
}