Negocio

Estrutura de dados do mapa de árvore: visualização e exemplo

Diagramas de Árvore

Um mapa de árvore é uma maneira de exibir graficamente os dados de um diagrama de árvore. Antes de nos aprofundarmos nos mapas de árvore, precisamos revisitar os recursos de um diagrama de árvore.

Pense em um organograma: com o CEO no topo e os departamentos e subdepartamentos subordinados espalhados abaixo. Em teoria, qualquer caixa no diagrama de árvore poderia ter várias caixas subordinadas abaixo dela. O principal recurso de um diagrama de árvore é o relacionamento pai e filho: No organograma, o CEO é o pai, com um Diretor como filho. O nível superior terá qualquer número de filhos, mas tudo depende de um dos pais.

Abaixo está um diagrama de árvore, de árvores. Os números indicam a quantidade. Veremos esse número aplicado em breve.

Diagrama de árvore básico

O mapa da árvore

Os diagramas de árvore são úteis. Mas imagine como eles podem rapidamente se tornar muito complicados, muito rápidos! Pense em uma grande organização ou em um mapa dos arquivos e programas de um computador. Para isso, o mapa de árvore seria mais adequado para exibição.

O mapa de árvore pega os dados hierárquicos da árvore e os divide em um mapa de retângulos. Cada retângulo no mapa representa um bloco na árvore. A codificação por cores ajuda a mostrar que tipo de nó é, por exemplo, pasta de arquivo ou tabela de índice. O SIZE do retângulo também é importante porque representa o tamanho do elemento de dados. Vamos voltar ao diagrama de árvore das árvores e a quantidade de cada uma.

Existem algoritmos complexos para gerar o mapa de árvore, mas mantivemos as proporções bastante simples.

Mapa de árvore básico

Quando dizemos que as categorias são proporcionais, elas são proporcionadas em sua relação tanto com sua categoria (por exemplo, decídua) e na categoria acima delas (Árvore). Ou seja, existem apenas 10 carvalhos e, portanto, esperaríamos que o retângulo do carvalho fosse muito menor em proporção a AMBOS os tipos de folha caduca e todos os tipos de árvore.

Os mapas de árvore foram desenvolvidos como um meio de exibir o diretório de arquivos de um computador. Com todas as pastas e subpastas que um computador poderia ter, você pode imaginar o quão grande seria o diagrama de árvore padrão! Em vez disso, um diagrama de mapa de árvore ocuparia muito menos espaço e ainda mostraria os nomes e tamanhos das pastas no diretório.

Ben Schneiderman criou o conceito do mapa das árvores. Quando ele viu os complexos diagramas de árvore para sistemas, ele sabia que deveria haver uma maneira melhor. Seu esquema incluía diretórios como nós superiores (pais) e arquivos individuais como filhos. Onde tínhamos contagens de árvores, ele colocou o tamanho do nó (por exemplo, 125 MB).

Agora que temos um melhor entendimento do escopo e da história, vamos dar uma olhada em outro exemplo. Este possui apenas uma categoria principal, que é o próprio banco de dados. Ao contrário do exemplo da árvore, não temos um nível de ordem superior. Mas dentro da hierarquia do banco de dados, temos caixas de tamanhos variados. O tamanho representa o tamanho da tabela ou índice no banco de dados.

Banco de dados de exemplo de mapa de árvore

Visto que ajuda a ver várias versões do conceito, vamos dar uma olhada em mais um mapa de árvore que tem um pouco mais de complexidade. Este exemplo também pode ter sido exibido em formato de árvore hierárquico. Mas, se você considerar o fato de que uma organização real teria dados de vendas de todos os estados, a árvore pode ser complexa. No exemplo do mapa de árvore, mais dados podem caber em uma área menor.

Vendas de exemplo de mapa de árvore

Tamanho dos quadrados

Não entraremos na matemática por trás da geração do mapa, mas o tamanho dos quadrados é importante. Lembre-se de que os quadrados são de tamanho proporcional. Por exemplo, o tamanho do grande quadrado da Costa Oeste é determinado pelo cálculo das áreas de cada estado representado. Mas você não precisa saber o algoritmo usado para calcular os mapas de árvores para ver que Nova York e LA são as cidades com mais vendas!

Observe a região de nível superior. Novamente, o tamanho da caixa geral é proporcional ao próximo nível mais alto. Portanto, vemos que o Centro-Oeste teve as menores vendas de todas as regiões, embora Chicago apresente vendas fortes. O mapa de árvore nos permite ver rapidamente os volumes por região.

Além disso, observe que o mapa de árvore geralmente flui da esquerda para a direita. Ou seja, a região com mais vendas fica à esquerda e as caixas fluem para a direita e para baixo, da maior para a menor.

Organizamos os mapas de árvores por um número (vendas, número de árvores, etc.). No entanto, você pode usar qualquer variável quantitativa. Isso pode incluir porcentagens ou taxas. Só tem que ser um valor real, não pode ser um valor aleatório. As vendas mudarão com o tempo e, portanto, você pode gerar novamente o mapa de árvore, mas quando ele é executado, as caixas precisam de um valor ou não podem ser dimensionadas proporcionalmente.

Resumo da lição

Um diagrama de árvore é uma apresentação hierárquica de dados: inclui nós pai e filho e pode ser bastante profundo, dependendo dos dados. Um mapa de árvore é uma maneira de visualizar um diagrama de árvore graficamente; os pais e filhos são exibidos como retângulos no mapa. O tamanho do retângulo corresponde ao tamanho do nó, dentro de seu grupo e dentro de toda a estrutura. A codificação por cores também é usada para denotar o tipo de dados exibidos, por exemplo, pasta, tabela de índice, etc.