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GraphvizでTeXの数式を表示する(1)

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Graphvizはグラフを描画してくれる素晴らしいソフトなのだが、単体では数式を表示することができない。

dot2tex

dot2texを利用すると、グラフのラベルに数式が使えるようになる。

次の手順でグラフを作る。

  1. dot言語でグラフを書く
  2. dot2texでdotファイルをtexファイルに変換
  3. texを使ってpdfなりsvgなりを作る。
    • pdfならplatex + dvipdfを使う(詳細は別記事にて)
    • svgならplatex + dvisvgmを使う。

いやGraphviz使ってないじゃないか、と思うかもしれない。しかしDependensiesにGraphvizが含まれているから、おそらくGraphvizの描画エンジンを利用してノードの位置を決定しているのだと思う。

インストール

Python製のソフトウェアみたいで、pip経由でインストールする。

$ pip3 install dot2tex

利用の手順

dot言語でグラフを書く

今回は次のようにする。ファイル名は適当にgraph.dotとする。

digraph {
  graph [ rankdir="LR" ]
  node [ shape="circle", fixedsize=true, height=0.6 ]
  Q0 [texlbl="$q_0$"];
  Q1 [texlbl="$q_1$"];
  Q2 [texlbl="$q_2$"];
  Q3 [texlbl="$q_3$"];
  Q4 [texlbl="$q_4$"];
  Q5 [texlbl="$q_5$"];
  Q6 [texlbl="$q_6$"];
  Q7 [texlbl="$q_7$"];
  Q8 [texlbl="$q_8$"];
  Q9 [texlbl="$q_9$"];
  Q10 [texlbl="$q_{10}$"];
  Q11 [texlbl="$q_{11}$"];
  Q12 [texlbl="$q_{12}$"];
  Q13 [texlbl="$q_{13}$"];
  Q0 -> Q1 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
  Q0 -> Q4 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
  Q0 -> Q7 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
  Q1 -> Q2 [label=" ", texlbl="$a$"];
  Q2 -> Q3 [label=" ", texlbl="$b$"];
  Q3 -> Q7 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
  Q4 -> Q5 [label=" ", texlbl="$b$"];
  Q5 -> Q6 [label=" ", texlbl="$b$"];
  Q6 -> Q7 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
  Q7 -> Q8 [label=" ", texlbl="$a$"];
  Q7 -> Q0 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
  Q8 -> Q9 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
  Q8 -> Q11 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
  Q9 -> Q10 [label=" ", texlbl="$b$"];
  Q10 -> Q13 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
  Q11 -> Q12 [label=" ", texlbl="$c$"];
  Q12 -> Q13 [label=" ", texlbl="$\varepsilon$"];
}

texlblとはdot2texが読むための属性。おそらくtex labelの略で、これがnodeまたはedgeのラベルとして、texファイルに直接展開される。そのため、数式を描きたいなら$で囲む。もしdotファイル上にlabel属性が定義されていたら、texlblの内容に上書きされる。

edgeに対してtexlblを使いたいなら、ダミー用のlabel属性をつける必要がある。これをやらないとラベルが表示されないので注意(参考)。しかも、ダミーに指定するlabelの内容は空文字では駄目で、空白でも良いから1文字以上の文字列を指定する必要がある。 これが分からなくて数十分はまっていた。

texに変換

$ dot2tex graph.dot > graph.tex

svgに変換

$ platex graph.tex
$ dvisvgm graph.dvi

他にも、一旦pdfに変換してからpdftocairoを使ってsvgに変換するのもあり。

出来上がった画像がこちら。

良い感じ。

参考