CN103473265A - 一种流程图布局的分析方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明一个实施例提供一种流程图布局的分析方法，该方法包括以下步骤：依次遍历流程图的每层节点；计算每层节点的权重，并根据该权重进行节点排序；计算每层节点的坐标；和优化调整每层节点的坐标。利用权重来优化同层节点的顺序，并调整同一垂直线上节点的坐标位置，保证流程图连线的交叉点数量最少，并优化了有重叠逻辑关系的节点，有效地解决了数据量大或复杂的流程图合理布局需求，并保证流程图业务逻辑的清晰，提高了用户体验。特别适用于大数据处理的工作流的应用场景下，满足大数据工业应用中，复杂的工作流程图布局的要求。另外，本发明还提供了一种流程图布局的分析装置。

Description

一种流程图布局的分析方法及装置

技术领域

本发明涉及流程图布局领域，尤其涉及一种流程图布局的分析方法及装置。

背景技术

随着互联网的快速发展和社会各领域信息化水平的提高，数据量正以史无前例的速度井喷。在大数据领域，处理海量数据的抽取和加工的工作流工具***有着非常重要的工业用途。在大数据工作流工具***中，用户会依据复杂的业务逻辑来建立不同的工作流程图，来描绘不同操作的流程。在这种情况下，用户手工创建的流程图因含有实际的业务逻辑，通常复杂、混乱。为了满足大数据工业应用中工具的实际需要，需要发明一种高效、准确的流程图布局分析方法，快速合理布局复杂的流程图，准确体现数据的流向和清晰展现节点中蕴含的逻辑关系。目前流程图布局分析方法很多种，基于Sungiyama实现的流程图分析方法比较具有代表性，该方法通过析当前节点布局，转换为矩阵表示形式；计算当前布局的交叉节点，优化节点布局来让流程图的交叉线最小，连线距离最短。由于这一方法过程比较复杂，在大数据工业应用中，无法满足工业高效，简洁的需求。

发明内容

为此，本发明为了解决上述缺陷之一。

因而，本发明提供一种流程图布局的分析方法及装置，通过权重来优化同层节点的顺序，并调整同一垂直线上节点的坐标位置，清晰、简洁地展现出流程图复杂的内在业务逻辑关系，从而实现一种高效、简洁的流程图布局方法，满足大数据工业应用中工具的实际需要。

本发明一个实施例提供一种流程图布局的分析方法，该方法包括以下步骤：依次遍历流程图的每层节点；计算每层节点的权重，并根据该权重进行节点排序；计算每层节点的坐标；和优化调整每层节点的坐标。

优选地，本发明实施例采用的流程图是一种有向无环图。

所述权重标识每层节点的顺序特性；所述权重排序通过父亲层节点和孩子层节点来共同计算。

所述节点排序还包括：权重相同的节点顺序由节点名称来确定。

优选地，所述节点排序包括首层节点、普通层节点和末层节点的分别排序。

所述首层节点的排序包括以下步骤：按名称进行预排序，并根据顺序设定初始权重；计算首层每个节点的孩子层节点的权重，并取均值；根据该均值确定首层节点的顺序；所述均值相同的节点按照名称排序。

所述普通层节点的排序包括以下步骤：根据父亲层节点计算当前节点的权重，并按照权重进行排序；所述父亲层节点权重相同的节点根据孩子节点的权重均值来排序；所述根据孩子节点的权重均值相同的节点按照名称排序。

所述末层节点的排序包括以下步骤：所述末层节点根据父亲层节点计算当前节点的权重，并按照权重进行排序；所述权重相同的节点按照名称来排序。

优选地，所述优化调整每层节点的坐标包括以下步骤：广度优先遍历每层节点；计算与当前节点X坐标值相同的子节点个数；所述当前节点具有不止一个上述子节点的，确定需要调整位置的子节点；计算每个子节点X坐标要调整的坐标值；遍历调整上述子节点。

另外，本发明提供的另一个实施例是一种流程图布局的分析装置，该装置包括：节点遍历单元，用以接收遍历流程图的每层节点信息；节点排序单元，用以计算每层节点的权重，并根据该权重进行节点排序；优化调整单元，用以计算并优化调整每层节点的坐标。

优选地，所述节点排序单元包括：权重排序单元，用以标识每层节点的顺序特性；所述权重排序单元，通过父亲层节点和孩子层节点来共同计算节点权重顺序，如果权重相同的节点，该节点顺序由节点名称来确定。本发明实施例提供的一种流程图布局的分析方法及装置，利用权重来优化同层节点的顺序，并调整同一垂直线上节点的坐标位置，保证流程图连线的交叉点数量最少，并优化了有重叠逻辑关系的节点，有效地解决了数据量大或复杂的流程图合理布局需求，并保证流程图业务逻辑的清晰与简洁，提高了用户体验。特别适用于大数据处理的工作流的应用场景下，满足大数据工业应用中，复杂的工作流程图布局的要求。

应当理解，以上总体说明和以下详细说明都是说明性和实例性的，旨在提供对所要求的本发明的进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例实现的一种流程图布局的分析方法的流程示意图。

图2是本发明实施例中采用深度优先遍历图得到的一种的流程图示意图。

图3是本发明实施例中采用权重顺序得到的一种流程图布局示意图。

图4是本发明实施例中经过优化调整后的流程图布局效果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明一个实施例提供的一种流程图布局的分析方法，利用权重来优化同层节点的顺序，并调整同一垂直线上节点的坐标位置，保证流程图连线的交叉点数量最少，并优化了有重叠逻辑关系的节点，有效地解决了数据量大或复杂的流程图合理布局需求，并保证流程图业务逻辑的清晰，提高了用户体验。

如图1所示，是本发明一个实施例实现的一种流程图布局的分析方法的流程示意图，具体包括以下详细步骤：

步骤S110：依次遍历流程图的每层节点。

本发明的应用对象工作流流程图是一种有向无环图。在这种图里，每个节点间存在严格的顺序，用来表示数据的流向或是节点间的逻辑关系；但是图的本身不包括环路，也即是数据的流向或是节点的逻辑是单方向的。本发明实施例中的流程图是由节点和连线组成的，将工作流程图中的每个事件都抽象为一个节点，并将节点定义为四种：根节点、叶子节点、子节点和父节点：

根节点：初始节点，在流程图中，每组逻辑关系的起始点都是一个根节点，即可以有不止一个根节点；

叶子节点：终止节点，在流程图中，所有最后终止逻辑关系的节点都是叶子节点；

子节点：当前节点的下一个逻辑连接点(outNode)；

父节点：当前节点的前一个逻辑连接点(inNode)。

每个节点里都包含以下信息：

节点的名称(NodeName)，节点的位置(X坐标和Y坐标)，子节点的列表(List<Node>outNodes)，父节点的列表(List<Node>inNodes)，层次(Level)和权重(Weight)。

连线(Link)，描述两个节点间的逻辑关系，每条连线里包含它的起始节点(startNode)和结束节点(endNode)。

层次(Level)，一个节点所在的级别对应它在流程图里面所处的层次，即等级为1的节点，它的在流程图的第一层。

父亲层：当前节点所在层的上一层，等级数小1的层。

孩子层：当前节点所在层的下一层，等级数大1的层。

权重(Weight)，是一种通用的衡量指标。在这里，特指一个节点包含的顺序特性的指标。

本发明采用广度优先遍历图的方法，其是优先遍历一个节点的所有子节点。遍历从根节点开始，尽可能遍历它的所有子节点，再进行下一级子节点的遍历。如遍历如图2中的节点，遍历顺序为：A→B→C→D→F→E→G。

步骤S111：首先从低等级到高等级，依次遍历每个等级的节点。

本发明实施例遵循已有的层次化的有向无环流程图，分析节点们的逻辑顺序，为节点划分等级，等级划分遵循以下原则：根节点们的等级是起始等级1；从根节点沿着连线扩展，每条连线的终止节点的等级由该连线起始节点的等级决定，它等于起始节点的等级加1；当一个节点作为不止一连线的终止节点的时候，它的等级由等级最高的那个起始节点决定。

例如：已知一组逻辑关系{A→B，A→C，A→D，B→E，A→F，D→F，D→G}，抽象后，我们得到7个节点{A、B、C、D、E、F、G}和7条连线{(A，B)、(A，C)、(A，D)、(B，E)、(A，F)、(D，F)、(D，G)}。依据上面的划分原则，各节点的等级如下表1所示：

等级	节点
		1	A
2	B、C、D
		3	E、F、G

表1

在所有节点中，A是起始根节点，它的等级被设定为起始等级1；沿连线递增，它的终止节点B、C和D为等级2；以此类推，节点E和G的等级为3；特殊的是，节点F是连线(A，F)和(D，F)的终止节点，它的等级等于等级较高的起始节点D的等级加1，因此F的等级是3。

步骤S120：计算每层节点的权重，并根据该权重进行节点排序。

在本发明实施例中权重标识每层节点的顺序特性，每个层次的节点的权重和它们上下两层节点的排序相关联，每层节点的权重通过父亲层节点和孩子层节点来共同计算，利用Ranker算法对同等级节点进行优化排列。节点排序根据不同层级分别进行排序，包括：

步骤S121：利用孩子层节点的权重对首层节点进行排序，包括：

按名称进行预排序，并根据顺序设定初始权重；

计算首层每个节点的孩子层节点的权重，并取均值；

根据该均值确定首层节点的顺序；

所述均值相同的节点按照名称排序。

由于首层节点都是根节点，没有父亲节点，因而它们的权重由孩子层节点来决定。首先对根节点按照名称进行排序，根据排序结果，按顺序从小到大给节点赋权重值；之后，依据方法一，计算儿子层节点的权重；并根据计算得到的儿子节点权重更新当前根节点的权重值(详见下面方法二)，最后按照新的权重进行排序，权重值相同的节点按照名称排序。

步骤S122：利用父亲层和孩子层的权重共同对普通层节点进行排序，包括：

根据父亲层节点计算当前节点的权重，并按照权重进行排序；

所述父亲层节点权重相同的节点根据孩子节点的权重均值来排序；

所述根据孩子节点的权重均值相同的节点按照名称排序。

由于普通层节点的顺序是由父亲层和孩子层的权重共同决定的，先通过已知的父亲层的权重来计算当前节点们的权重(具体方法见下面方法一)，按照权重从小到大排序；如果有权重相同的节点，则根据它们的孩子节点权重来决定(具体方法见下面方法二)；如果孩子节点权重的均值也相等，就按照名称顺序排序。

步骤S123：利用父亲层的权重对末层节点进行排序，包括：

所述末层节点根据父亲层节点计算当前节点的权重，并按照权重进行排序；

所述权重相同的节点按照名称来排序。

由于最后一层的节点都是叶子节点，没有孩子节点，因而它们的权重由父亲层节点来决定。同其他层相同，依据父亲节点计算叶子节点们的权重，按照权重从小到大排序；权重相同节点的顺序由节点名称来决定。

方法一包括：遍历当前节点的所有父节点(inNodes)；计算父节点权重值的平均值；设定这个值为当前节点的权重值。

方法二包括：运用方法一计算孩子层的节点们的权重值；遍历当前节点的所有孩子节点(outNodes)；计算孩子节点权重值的平均值；设定这个值为当前节点的权重值。

以上述表1中的节点为例，经过步骤S120排序后，各层的节点排序顺序如下表2所示：

等级	节点顺序
		1	A
2	B→C→D
		3	E→F→G

表2

步骤S130：计算每层节点坐标。

根据节点已有的等级信息和每一等级的最优排序方式，我们可以确定每个节点在平面坐标里的具体布局位置。为了让流程图尽可能美观，方法运用了对称布局的方法，将节点等距均匀分布在平面里。

根据表2中得到信息，我们可以计算各个节点的(x，y)坐标值(其中左上角为(0.0)点)：

A节点在第一层正中间：(0.5，0.25)；

B、C、D节点在第二层，依次为：(0.25，0.5)，(0.5，0.5)，(0.75，0.5)；

E、F、G节点在第三层，依次为：(0.25，0.75)，(0.5，0.75)，(0.75，0.75)；

根据坐标，我们得到流程图如图3所示。

步骤S140：优化调整每层节点的坐标。

该步骤具体包括以下几步：

广度优先遍历每层节点；

计算与当前节点X坐标值相同的子节点个数；

所述当前节点具有不止一个上述子节点的，确定需要调整位置的子节点；

计算每个子节点X坐标要调整的坐标值；

遍历调整上述子节点。

在本发明的一个实施例中，对广度优先遍历得到节点，查看它的子节点有没有多个和它的X值相同(即在同一垂直线上)。如果有，把这些子节点的X坐标值进行调整，让它们不再垂直重叠。经过调整，我们得到最终的优化后的流程图图4所示。

本发明另一个实施例提供一种流程图布局的分析装置，该装置包括：节点遍历单元，用以接收遍历流程图的每层节点信息；节点排序单元，用于计算每层节点的权重，并根据该权重进行节点排序；优化调整单元，用于计算并优化调整每层节点的坐标。

所述节点排序单元包括：权重排序单元，用以标识每层节点的顺序特性；所述权重排序单元，通过父亲层节点和孩子层节点来共同计算节点权重顺序，如果权重相同的节点，该节点顺序由节点名称来确定。本发明实施例提供的一种流程图布局的分析方法及装置，利用权重来优化同层节点的顺序，并调整同一垂直线上节点的坐标位置，保证流程图连线的交叉点数量最少，并优化了有重叠逻辑关系的节点，有效地解决了数据量大或复杂的流程图合理布局需求，并保证流程图业务逻辑的清晰，提高了用户体验。特别适用于大数据处理的工作流的应用场景下，满足大数据工业应用中，复杂的工作流程图布局的要求。

Claims (9)

1.一种流程图布局的分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

依次遍历流程图的每层节点；

计算每层节点的权重，并根据该权重进行节点排序；

计算每层节点的坐标；和

优化调整每层节点的坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述权重包括：

所述权重标识每层节点的顺序特性；

所述权重排序通过父亲层节点和孩子层节点来共同计算。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述节点排序还包括：

权重相同的节点顺序由节点名称来确定。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述节点排序包括：

首层节点、普通层节点和末层节点的分别排序；

所述首层节点的排序包括以下步骤：

按名称进行预排序，并根据顺序设定初始权重；

计算首层每个节点的孩子层节点的权重，并取均值；

根据该均值确定首层节点的顺序；

所述均值相同的节点按照名称排序。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述节点排序还包括：

普通层节点的排序；

所述普通层节点的排序包括以下步骤：

根据父亲层节点计算当前节点的权重，并按照权重进行排序；

所述父亲层节点权重相同的节点根据孩子节点的权重均值来排序；

所述根据孩子节点的权重均值相同的节点按照名称排序。

6.根据权利要求4或5所述的方法，所述节点排序还包括：

末层节点的排序；

所述末层节点的排序包括以下步骤：

所述末层节点根据父亲层节点计算当前节点的权重，并按照权重进行排序；

所述权重相同的节点按照名称来排序。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化调整每层节点的坐标包括以下步骤：

广度优先遍历每层节点；

计算与当前节点X坐标值相同的子节点个数；

所述当前节点具有不止一个上述子节点的，确定需要调整位置的子节点；

计算每个子节点X坐标要调整的坐标值；

遍历调整上述子节点。

8.一种流程图布局的分析装置，其特征在于，该装置包括：

节点遍历单元，用以接收遍历流程图的每层节点信息；

节点排序单元，用以计算每层节点的权重，并根据该权重进行节点排序；

优化调整单元，用以计算并优化调整每层节点的坐标。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述节点排序单元包括：

权重排序单元，用以标识每层节点的顺序特性；

所述权重排序单元，通过父亲层节点和孩子层节点来共同计算节点权重顺序，如果权重相同的节点，该节点顺序由节点名称来确定。

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