随着计算机应用技术的深化和发展,可视化技术逐渐成为当今计算机应用研究的热点。具有层次结构的数据集合的可视化是可视化研究领域中的一个重要问题,目前对层次结构数据集合的可视化方法主要包括表、缩进图和结点连接图,以及新提出的树图。 树图是一种二维空间填充的可视化方法,相比传统的对层次结构数据集合的可视化方法,其最大特点是充分利用了显示空间的每一个象素,因此也更加适合显示大规模的层次结构数据集合。树图的生成算法很多,其中包括改进树图层次结构显示的cushion算法,改进树图矩形长宽比的正方化算法,以及针对正方化算法乱序的缺陷提出的pivot算法和strip算法。本文对这些算法进行了分析和比较,并在对正方化算法分析的基础上,提出了双向正方化算法。双向正方化算法采用了双向靠边策略来优化每一个阶段矩形的摆放,并使用了靠边阈值优化了算法的时间复杂度,同时对矩形的摆放进行进一步控制。通过模拟实验,我们验证了双向正方化算法在改进原算法平均长宽比方面的优越性,并证明了双向正方化算法相比原算法更好的稳定性。 在对树图生成算法理论研究的基础上,我们实现了一个集合几种主要树图生成算法的树图原型:树图1.0。树图1.0通过典型的应用说明了树图可视化方法的优越性,并为树图算法的研究提供了一个理想的平台。在树图1.0平台下,结合用户的反馈意见,我们对双向正方化算法和其他几种算法进行了进一步的分析和比较。分析数据表明,双向正方化算法是目前对树图平均长宽比改进最大的算法,但在顺序性和动态稳定性方面,和正方化算法一样不如其他几种树图生成算法。对于双向正方化算法动态稳定性较差的缺陷,我们提出了一些可能的解决方案;同时,我们提出当数据集合需要保留顺序的时候,将双向正方化算法和其他算法结合使用的思想。