R 有没有工具可以绘制连接方程式的图表？

实际上，我不知道怎么问这个问题。但我有一组方程和常数，它们都是以某种方式连接起来的。例如，让我们用Matlab编写以下代码：

R=8.314;
n=0.412;
a=4;
m=2;
S=10;
rho=1;
F=m*a;
P=F/S;
V=m/rho;
T=(P*V)/(n*R);

有没有一种方法可以让Matlab（或其他语言）返回一个带有工作流的图表，或者类似的图形

---

因为我认为任何语言都需要按顺序定义每个常数和方程，所以我只希望在R中使用如图所示的IGRAPHE包返回该顺序。我们假设输入是结尾注释中显示的字符串

行

使用

scan

（

scan

也可以从文件中读取内容，但为了保持内容的完整性，我们在此处使用字符串作为输入），删除空组件并去掉空白

提取每条线的左侧和右侧

然后，对于

rhs

的每个元素，获取其中的变量，给出列表L。用variable=expression形式的字符标签替换名称

转换为数据帧，并从数据帧转换为igraph对象

g

，然后进行绘图

library(igraph)
set.seed(123)

V1 <- scan(text = Lines, sep = ";", what = "", quiet = TRUE)
V1 <- gsub(" ", "", V1[V1 != ""])

lhs <- sub("=.*", "", V1)
rhs <- sub(".*=", "", V1)

L <- setNames(lapply(rhs, function(x) all.vars(parse(text = x))), V1)
L <- lapply(L, function(x) ifelse(x %in% lhs, 
  paste0(x, "=", rhs[match(x, lhs)]), x))

g <- graph.data.frame(stack(L))
plot(g, vertex.color = NA, vertex.frame.color = NA)

m <- as.matrix(get.adjacency(g))
m <- m[apply(m > 0, 1, any), apply(m > 0, 2, any)] # rm 0 rows & cols
heatmap(m, Rowv = NA, Colv = NA, col = 2:3, scale = "none", 
  margins = c(7, 7), cexCol = 1, cexRow = 1)

正文 另一种可能是仅使用文本显示依赖项。如果您想查看没有依赖项的组件，请只显示

L

L[lengths(L) > 0]

给予：

$`F=m*a`
[1] "m=2" "a=4"

$`P=F/S`
[1] "F=m*a" "S=10" 
 
$`V=m/rho`
[1] "m=2"   "rho=1"

$`T=(P*V)/(n*R)`
[1] "P=F/S"   "V=m/rho" "n=0.412" "R=8.314"

$`a=4`
[1] "F=m*a"

$`F=m*a`
[1] "P=F/S"

$`m=2`
[1] "F=m*a"   "V=m/rho"

$`n=0.412`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`P=F/S`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`R=8.314`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`rho=1`
[1] "V=m/rho"

$`S=10`
[1] "P=F/S"

$`V=m/rho`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

以及颠倒列表：

lapply(split(stack(L), stack(L)$values), function(x) as.character(x$ind))

给予：

$`F=m*a`
[1] "m=2" "a=4"

$`P=F/S`
[1] "F=m*a" "S=10" 
 
$`V=m/rho`
[1] "m=2"   "rho=1"

$`T=(P*V)/(n*R)`
[1] "P=F/S"   "V=m/rho" "n=0.412" "R=8.314"

$`a=4`
[1] "F=m*a"

$`F=m*a`
[1] "P=F/S"

$`m=2`
[1] "F=m*a"   "V=m/rho"

$`n=0.412`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`P=F/S`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`R=8.314`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`rho=1`
[1] "V=m/rho"

$`S=10`
[1] "P=F/S"

$`V=m/rho`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

注

---

R中的

行使用如图所示的igraph包。我们假设输入是结尾注释中显示的字符串
行

使用
scan
（
scan
也可以从文件中读取内容，但为了保持内容的完整性，我们在此处使用字符串作为输入），删除空组件并去掉空白

提取每条线的左侧和右侧

然后，对于
rhs
的每个元素，获取其中的变量，给出列表L。用variable=expression形式的字符标签替换名称

转换为数据帧，并从数据帧转换为igraph对象
g
，然后进行绘图

library(igraph)
set.seed(123)

V1 <- scan(text = Lines, sep = ";", what = "", quiet = TRUE)
V1 <- gsub(" ", "", V1[V1 != ""])

lhs <- sub("=.*", "", V1)
rhs <- sub(".*=", "", V1)

L <- setNames(lapply(rhs, function(x) all.vars(parse(text = x))), V1)
L <- lapply(L, function(x) ifelse(x %in% lhs, 
  paste0(x, "=", rhs[match(x, lhs)]), x))

g <- graph.data.frame(stack(L))
plot(g, vertex.color = NA, vertex.frame.color = NA)

m <- as.matrix(get.adjacency(g))
m <- m[apply(m > 0, 1, any), apply(m > 0, 2, any)] # rm 0 rows & cols
heatmap(m, Rowv = NA, Colv = NA, col = 2:3, scale = "none", 
  margins = c(7, 7), cexCol = 1, cexRow = 1)


正文
另一种可能是仅使用文本显示依赖项。如果您想查看没有依赖项的组件，请只显示
L

L[lengths(L) > 0]

给予：

$`F=m*a`
[1] "m=2" "a=4"

$`P=F/S`
[1] "F=m*a" "S=10" 
 
$`V=m/rho`
[1] "m=2"   "rho=1"

$`T=(P*V)/(n*R)`
[1] "P=F/S"   "V=m/rho" "n=0.412" "R=8.314"

$`a=4`
[1] "F=m*a"

$`F=m*a`
[1] "P=F/S"

$`m=2`
[1] "F=m*a"   "V=m/rho"

$`n=0.412`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`P=F/S`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`R=8.314`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`rho=1`
[1] "V=m/rho"

$`S=10`
[1] "P=F/S"

$`V=m/rho`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

以及颠倒列表：

lapply(split(stack(L), stack(L)$values), function(x) as.character(x$ind))

给予：

$`F=m*a`
[1] "m=2" "a=4"

$`P=F/S`
[1] "F=m*a" "S=10" 
 
$`V=m/rho`
[1] "m=2"   "rho=1"

$`T=(P*V)/(n*R)`
[1] "P=F/S"   "V=m/rho" "n=0.412" "R=8.314"

$`a=4`
[1] "F=m*a"

$`F=m*a`
[1] "P=F/S"

$`m=2`
[1] "F=m*a"   "V=m/rho"

$`n=0.412`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`P=F/S`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`R=8.314`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

$`rho=1`
[1] "V=m/rho"

$`S=10`
[1] "P=F/S"

$`V=m/rho`
[1] "T=(P*V)/(n*R)"

注
行欢迎使用堆栈溢出。这是一个很好的问题。我还没有看到有人构建它，但它将是教授“编程入门”课程的一个很好的工具。像MATLAB这样的解释器不会在内部构建这样的图形。相反，每行代码依次执行。如果在执行时，一行引用了一个不存在的变量，则程序有错误。因此，是程序员在心理上做出了这样的图形，而不是解释器。另一方面，优化编译器（如C或C++编译器）会在内部构建这样一个图，作为用于优化操作顺序的代码分析的一部分，并查找由于结果未被使用而根本不需要执行的冗余操作。欢迎使用堆栈溢出。这是一个很好的问题。我还没有看到有人构建它，但它将是教授“编程入门”课程的一个很好的工具。像MATLAB这样的解释器不会在内部构建这样的图形。相反，每行代码依次执行。如果在执行时，一行引用了一个不存在的变量，则程序有错误。因此，是程序员在心理上做出了这样的图形，而不是解释器。另一方面，优化编译器（如C或C++）会在内部构建这样一个图，作为用于优化操作顺序的代码分析的一部分，并查找由于结果未被使用而根本不需要执行的冗余操作。感谢您的回复，非常有帮助！。我试过了，但问题是我有很多方程和常数，有些方程很大，所以看起来不太好。因此，我有两个想法来改进它：1）在我所附的图中，有一种公式的层次结构，而不是随机性（如图所示）。有办法吗？2） 有没有办法不写方程式而只写字母？例如，如果定义L的两条语句被替换为
L，则类似于a->F，谢谢！对于层次结构样式呢？例如，顶部和最后一个等式T=（PV）/（nR）和底部的常数？igraph有关于如何手动指定节点位置的文档。感谢您的回复，非常有用！。我试过了，但问题是我有很多方程和常数，有些方程很大，所以看起来不太好。因此，我有两个想法来改进它：1）在我所附的图中，有一种公式的层次结构，而不是随机性（如图所示）。有办法吗？2） 有没有办法不写方程式而只写字母？例如，如果定义L的两条语句被替换为
L，则类似于a->F，谢谢！对于层次结构样式呢？例如，顶部和最后一个等式T=（PV）/（nR）和底部的常数？igraph有关于如何手动指定节点位置的文档。