latex
Diagramme zeichnen

TikZ - Handbuchlayout

Package TikZ eignet sich sehr gut zum Zeichnen von Graphen.

Dies ist ein kleines Beispiel (erfordert TikZ 3.0+):

\documentclass{standalone}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{positioning,arrows.meta}

\begin{document}
  \begin{tikzpicture}[auto,vertex/.style={draw,circle}]
    \node[vertex] (a) {A};
    \node[vertex,right=1cm of a] (b) {B};
    \node[vertex,below right=1cm and 0.5cm of a] (c) {C};
    
    \path[-{Stealth[]}]
      (a) edge node {1} (b) 
      (a) edge (c)
      (c) edge (b);
  \end{tikzpicture}
\end{document}

Sie können beliebig komplexe Diagramme erstellen. Vorsicht, langer Code. Es sei daran erinnert , dass es \foreach und nimmt Kenntnis von alle Positionierung und Styling - Optionen (vgl TikZ Handbuch, Kapitel 13 bis 17).

TikZ - Graphenspezifikationen

TikZ bietet eine DOT- ähnliche Syntax, mit der Sie Ihren Code zum Zeichnen von Grafiken erheblich verbessern können.

\documentclass{standalone}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{graphs,quotes,arrows.meta}

\begin{document}
  \begin{tikzpicture}
    \graph[nodes={draw,circle},edges={-{Stealth[]}}] {
      A -> ["1"] B, 
      A -> C,
      C -> B
    };
  \end{tikzpicture}
\end{document}

Wie Sie sehen, tauschen Sie eine feinkörnige Steuerung aus, um die Syntax zu vereinfachen. Die graphs wirklich brillant, wenn Sie kompliziertere Diagramme angeben:

\documentclass{standalone}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{graphs,graphs.standard}

\begin{document}
  \begin{tikzpicture}
    \graph {
      A -> { subgraph I_n [V= {B,C,D}] } -> E 
    };
  \end{tikzpicture}
\end{document}

Es gibt viele weitere Optionen und vordefinierte Diagramme. siehe Abschnitt 19 des TikZ-Handbuchs.

TikZ - Algorithmische Graphzeichnung

TikZ implementiert mehrere Algorithmen für automatische Diagrammlayouts (erfordert LuaLaTeX).

\documentclass{article}

\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{graphs,graphdrawing,quotes}
\usegdlibrary{force}

\begin{document}
  \begin{tikzpicture}
    \graph[spring layout] {
      A -> ["1"] B, 
      A -> {C, D},
      C -> {B, D},
    };
  \end{tikzpicture}
\end{document}

Es gibt mehrere Algorithmen und viele Optionen, um sie zu beeinflussen. Einzelheiten finden Sie in Teil IV des TikZ-Handbuchs.

Zustandsübergangsdiagramm einer Markov-Kette

Angenommen, die folgende Matrix ist die Übergangswahrscheinlichkeitsmatrix, die einer Markov-Kette zugeordnet ist.

    0.5   0.2  0.3
P=  0.0   0.1  0.9
    0.0   0.0  1.0

Um die Natur der Zustände einer Markov-Kette zu untersuchen, wird ein Zustandsübergangsdiagramm der Markov-Kette gezeichnet.

\documentclass[12pt,a4paper]{article}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{shapes,arrows,positioning}
\begin{tikzpicture}[->,>=stealth',shorten >=2pt, line width=3pt, 
                                  node distance=2cm, style ={minimum size=20mm}]
\tikzstyle{every node}=[font=\huge]
\node [circle, draw] (a) {1};
\path  (a) edge [loop above] (a);
\node [circle, draw] (b) [right=of a] {2};
\path  (b) edge [loop above] (b);
\draw[->] (a) -- (b);
\node [circle, draw] (c) [below=of a] {3};
\path  (c) edge [loop below] (c);
\draw[->] (a) -- (c);
\draw[->] (b) -- (c);
\end{tikzpicture}