绘制层次结构图
WPS的智能图形要收费,先做个免费的不美观的版本。
基于
matplotlib,networkx,graphviz,pydot
按需修改
输入内容
input_data 为输入的文本。
外观
rankdir 为指定方向。
mpatches.Rectangle 为节点外形。
比例
缩放matplotlib窗口,调整节点长宽。
调整字体大小,当前为 plt.text(fontsize=10)。
代码
import matplotlib.pyplot as plt
import networkx as nx
import matplotlib.patches as mpatches
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 正常显示中文
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False # 正常显示负号
def parse_hierarchy(input_str):
"""
解析组织架构的层级输入,生成树结构。
"""
lines = input_str.strip().split("\n")
root = None
stack = [] # 用于追踪当前的父层级节点
hierarchy = {}
for line in lines:
# 计算当前行的缩进级别
stripped_line = line.lstrip("- ").strip()
level = (len(line) - len(line.lstrip("- "))) // 2
# 创建当前节点
if root is None:
root = stripped_line
hierarchy[root] = []
stack.append((root, level))
else:
while stack and stack[-1][1] >= level: # 回退到上一层级节点
stack.pop()
if stack:
parent, _ = stack[-1]
hierarchy[parent].append(stripped_line)
else:
# 如果栈为空但仍有节点,则说明输入格式有问题
raise ValueError(f"错误的层级结构:无法找到父节点来连接 {stripped_line}")
hierarchy[stripped_line] = []
stack.append((stripped_line, level))
return root, hierarchy
def plot_organization_chart(root, hierarchy, rankdir = "TB"):
G = nx.DiGraph()
def add_edges(parent, children):
for child in children:
G.add_edge(parent, child)
add_edges(child, hierarchy.get(child, []))
add_edges(root, hierarchy[root])
# 创建一个 Pydot 的图对象
dot = nx.drawing.nx_pydot.to_pydot(G)
# 设置图的方向
dot.set_rankdir(rankdir) # 'LR' 为从左到右,'TB' 为从上到下
# Pydot 的图对象 倒腾到 G
G = nx.drawing.nx_pydot.from_pydot(dot)
# 使用层次布局定位节点
pos = nx.drawing.nx_pydot.graphviz_layout(G, prog='dot')
# 缩小节点间距
def scale_pos(pos, scale_x=1.0, scale_y=1.0):
return {node: (x * scale_x, y * scale_y) for node, (x, y) in pos.items()}
# 调整缩放比例以减少节点之间的间距
pos = scale_pos(pos, scale_x=0.5, scale_y=0.5)
plt.figure(figsize=(10, 6))
# 创建长方形节点
def draw_rect_node(node, pos):
x, y = pos[node]
rect_width, rect_height = 40, 15 # 矩形宽度和高度
rect = mpatches.Rectangle((x - rect_width / 2, y - rect_height / 2),
rect_width, rect_height,
edgecolor='black', facecolor='lightblue', alpha=0.8)
plt.gca().add_patch(rect) # 添加矩形到当前轴
plt.text(x, y, node, ha='center', va='center', fontsize=10, fontweight='bold', color='black')
# 绘制节点和矩形
rect_width, rect_height = 40, 15
for node in G.nodes():
draw_rect_node(node, pos)
for parent, child in G.edges():
x0, y0 = pos[parent]
x1, y1 = pos[child]
if rankdir == "TB" or rankdir == "BT":
# 计算起点和终点,避开矩形区域
if y0 > y1: # 从上到下
start_y = y0 - rect_height / 2
end_y = y1 + rect_height / 2
else: # 从下到上
start_y = y0 + rect_height / 2
end_y = y1 - rect_height / 2
# 保持 x 坐标不变
start_x = x0
end_x = x1
y_mid = (start_y + end_y) / 2 # 中间的水平线 y 坐标
# 绘制边
plt.plot([start_x, start_x], [start_y, y_mid], "k-", linewidth=0.8) # 垂直线
plt.plot([start_x, end_x], [y_mid, y_mid], "k-", linewidth=0.8) # 水平线
plt.plot([end_x, end_x], [y_mid, end_y], "k-", linewidth=0.8) # 垂直线
else:
# 计算起点和终点,避开矩形区域
if x0 < x1: # 从左到右
start_x = x0 + rect_width / 2
end_x = x1 - rect_width / 2
else: # 从右到左 (虽然这里不太可能出现,但为了代码的完整性,还是加上)
start_x = x0 - rect_width / 2
end_x = x1 + rect_width / 2
# 保持 y 坐标不变
start_y = y0
end_y = y1
x_mid = (start_x + end_x) / 2 # 中间的垂直线 x 坐标
# 绘制边
plt.plot([start_x, x_mid], [start_y, start_y], "k-", linewidth=0.8) # 水平线
plt.plot([x_mid, x_mid], [start_y, end_y], "k-", linewidth=0.8) # 垂直线
plt.plot([x_mid, end_x], [end_y, end_y], "k-", linewidth=0.8) # 水平线
plt.title("Organization Chart", fontsize=14)
plt.axis("off")
plt.tight_layout()
plt.show()
输入的层次结构文本
input_data = """
顶层节点
- 一级节点1
-
- 二级节点1
-
- 二级节点2
-
- 二级节点3
-
- 二级节点4
-
-
- 三级节点1
-
-
-
- 三级节点2
-
-
-
- 三级节点3
-
- 一级节点2
-
- 二级节点5
-
- 二级节点6
"""
- 二级节点6
try:
root, hierarchy = parse_hierarchy(input_data)
plot_organization_chart(root, hierarchy, "LR")
except ValueError as e:
print(f"输入解析错误:{e}")