Automaten mit dot erstellen

Transkript

1 Automten mit dot erstellen 1 Ws ist dot? dot ist ein Progrmm zum Kompilieren von dot-dteien in verschiedene Grfikformte, sowie der Nme einer Sprche, mit der mn Grphen spezifizieren knn. Unter Anderem können dmit sehr einfch nsprechende Grfiken von Automten erstellt werden. Ds Progrmm dot ist Teil des Pkets grphviz und ist uf den Coli-Servern ereits vorinstlliert. Unter den meisten Linux-Distriutionen sollte ds Pket uch in den offiziellen Pketquellen zu finden sein. Wenn Du lso z.b. Uuntu hst, knnst Du es mit sudo pt-get instll grphviz instllieren. dot ist nicht nur prktisch um selst Automten zu spezifizieren, sondern uch, weil mn seine Progrmme einfch eine dot-dtei erstellen lssen knn (z.b. von einem hierrchischen Clustering) und gnz schnell eine nschuliche Grfik ekommt, weil dot die Anordnung von (fst) llem selst feststellt. 2 Der dot-workflow Ein Grph wird zunächst in einer dot-dtei spezifiziert. Dei werden die einzelnen Knoten und deren Aussehen, sowie die Verindungen zwischen ihnen (Knten) definiert. Diese dot-dtei wird dnn mit dem dot-progrmm in eine Grfik (z.b. PNG) konvertiert, die dnn zum Beispiel in LTeX eingeunden werden knn. 3 Ein gnz einfcher Grph Im Folgenden ist der dot-code für einen einfchen Grphen zu sehen: 2 q0 3 q1 4 q2 6 q0 -> q1 7 q1 -> q2 8 q1 -> q0 9 } In Zeile 1 wird ein digrph, lso ein gerichteter Grph definiert. Alles zwischen den folgenden geschweiften Klmmern gehört zu diesem Grphen. In Zeilen 2 is 4 werden die enutzten Zustände definiert. Jeder Zustnd muss einen Seite 1

2 einzigrtigen Nmen hen. Die Stndrd-Zustände werden ls Ellipsen drgestellt und mit ihren Nmen ezeichnet. In Zeilen 6 is 8 werden die Knten definiert. q0 -> q1 heißt zum Beispiel, dss es eine Knte von q0 zu q1 git. Die Stndrd-Knten werden ls Pfeile drgestellt und sind nicht eschriftet. 4 Von der dot-dtei zum Bild Um us der soeen erstellten dot-dtei eine PNG-Grfik zu erzeugen, muss nun ds Progrmm dot üer die Kommndozeile ufgerufen werden. Im Folgenden Beispiel gehe ich dvon us, dss unser dot-code in einer Dtei grph.dot gespeichert ist und ds Ergenis in grph.png gespeichert werden soll. Der uszuführende Befehl lutet dnn: 1 dot -Tpng grph.dot > grph.png Mit der Option -Tpng wird ngegeen, dss ds Ausgeformt ein PNG-Bild ist. Mit > wird die Ausge in die dhinter stehende Dtei umgeleitet, d.h. dort gespeichert. Benutzerdefinierte Knoten Knoten können ntürlich nicht nur ls Ellipsen drgestellt werden, sondern es git viele ndere mögliche Formen. Für Automten interessnt sind noch die Formen Punkt, Kreis, und Doppelkreis. Bei der Definition der Knoten knn die Form durch [shpe=point] für einen Punkt und [shpe=doulecircle] für einen Doppelkreis hinter dem entsprechenden Knoten ngegeen werden. Ds Lel eines Knoten (lso der Text, der im Knoten ngezeigt wird) knn durch [lel="neues Lel"] ngegeen werden. Diese Optionen lssen sich uch zum Beispiel mit [shpe=doulecircle, lel="b"] kominieren. Zum Aschluss noch ein Beispielgrph: 2 q0 [shpe=point] 3 q1 [shpe=circle, lel="1"] 4 q2 [shpe=doulecircle, lel="2"] 6 q0 -> q1 7 q1 -> q2 8 q2 -> q2 9 } Seite 2

3 6 Benutzerdefinierte Knten Knten lssen sich eenflls npssen. Für ds Automtenzeichnen ist hier vorllem ds Hinzufügen eines Lels spnnend. D dies nlog zu den Lels von Knoten ist, gee ich hier nur einen Beispielgrphen n: 2 q0 [shpe=circle] 3 q1 [shpe=doulecircle] 4 q2 [shpe=circle] 6 q0 -> q1 [lel=""] 7 q0 -> q2 [lel=""] 8 q1 -> q1 [lel=""] 9 q1 -> q2 [lel=""] 10 } 7 Ein Beispiel-Automt Der letzte Grph sieht j schon fst wie ein Automt us. Allerdings fehlen noch ein pr kleine Detils: Automten werden für gewöhnlich von links nch rechts gezeichnet Der Strtzustnd ist noch nicht mrkiert Um den Grphen nicht von oen nch unten, sondern von links nch rechts usrichten zu lssen, knn mn m Anfng der Definition die Zeile rnkdir=lr hinzufügen. Seite 3

4 Um den Strtzustnd zu mrkieren, können wir einen Pseudozustnd definieren und ihn ls point zeichnen lssen und unsichtr mchen, indem wir style uf "invis" und width wir uf 0 setzen, dmit er uch keinen Pltz verrucht. Von diesem us können wir eine Knte zum Strtzustnd ziehen. Mnchml möchte mn ein Bild von dot irgendwo eininden, ds keinen schneeweißen Hintergrund ht. In dem Fll sieht es oft m esten us, wenn mn den Hintergrund trnsprent mcht, indem mn gcolor uf "trnsprent" setzt. Außerdem muss mn sicherstellen, dss ds Grfikformt Trnsprenz drstellen knn, insofern sind insesondere PNG, PDF und SVG geeignet. Im Folgenden der Code für einen kompletten Automten: 2 rnkdir=lr 3 gcolor="trnsprent" 4 p [shpe=point, width=0, style="invis"] 6 q0 [shpe=circle, lel="0"] 7 q1 [shpe=circle, lel="1"] 8 q2 [shpe=doulecircle, lel="2"] 9 q3 [shpe=circle, lel="3"] p -> q0 12 q0 -> q1 [lel=""] 13 q0 -> q3 [lel=""] 14 q1 -> q1 [lel=""] 1 q1 -> q2 [lel=""] 16 q2 -> q2 [lel=""] 17 q2 -> q1 [lel=""] 18 q3 -> q3 [lel=","] 19 } 1 2 0, 3 8 Welches Ausgeformt sollte ich nehmen? dot unterstützt einige Ausgeformte wie PNG, GIF, SVG, EPS und PDF. Mn unterscheidet zwei verschiedene Arten von Grfikformten: Pixelgrfiken und Vektorgrfiken. Bei Pixelgrfiken (PNG und GIF) wird jeder einzelne Punkt gespeichert, ei Vektorgrfien (SVG,EPS und PDF) esteht ds Bild us geometrischen Ojekten. Seite 4

5 Der Vorteil von Vektorgrfiken ist, dss mn sie elieig vergrößern knn ohne dss ds Bild verpixelt wird; ds mcht sich zum Beispiel esser uf einer großen Leinwnd. Pixelgrfiken hen dfür den Vorteil, dss ds Bild nicht immer eim Öffnen erechnet werden muss, ws ei sehr großen Dteien ein Vorteil sein knn. 1 Zum Eininden in L A TEX ist er PDF wohl m esten geeignet: es unterstützt Trnsprenz, ist eine Vektorgrfik und knn mit prolemlos z.b. mit \includegrphics eingeunden werden. 9 Weiterführende Links Alles Weitere, ws mn üer dot wissen will (sogr eine formle Grmmtik der Sprche) findet mn unter 1 Du knnst j ml schuen, o Du herusfindest, welche Bilder in diesem Dokument ls Pixelgrfiken und welche ls Vektorgrfiken eingeunden wurden ;) Seite