TIKZ画FJSP中的甘特图-Trans必备_fjsp怎么复现甘特图

TIZK是latex的一个包，可以结合latex的排版画出漂亮的图片。在投稿高质量期刊时，亮眼的图可以让审稿人赏心悦目，图文并茂，给审稿人和编辑留下好的印象。本文将介绍如何用TIKZ包画出FJSP中漂亮的甘特图，为算法描述时增添一分光彩。

有任何关于车间调度的问题欢迎交流 liruicug@163.com

环境

本人使用的是Texstuido 安装之前要按照texlive，安装教程就不多赘述，网上都有教程。截图如下：

头文件

\documentclass{article}
\usepackage{tikz,amsmath,siunitx}
\usetikzlibrary{arrows,snakes,backgrounds,patterns,matrix,shapes,fit,calc,shadows,plotmarks}
\usepackage[graphics,tightpage,active]{preview}

\PreviewEnvironment{tikzpicture}
\PreviewEnvironment{equation}
\PreviewEnvironment{equation*}
\newlength{\imagewidth}
\newlength{\imagescale}
\pagestyle{empty}
\thispagestyle{empty}
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画坐标轴和标注刻度

首先必须要用变量名 表示坐标轴上的每个点位。其次需要用 \draw命令画出坐标轴。[-latex]表示单向箭头，[<->]表示双向箭头, [very thick] 修饰表示线段的宽度, (-0.5,0) – (12,0)表示从起点到终点的端点坐标。node关键字表示文字注释，[above] ，[below]表示文字的方位。方括号里面还可以填其他的参数， {\small $F1$}表示 \small表示 字体大小控制 $F1$ 表示latex内容，加上$表示斜体和公式环境。同样的，在\draw (O) node [below]{0} – ++(0, 3pt) ;这句话中 – ++ 表示在坐标轴上表上刻度。后面的(0, 3pt) 3pt表示刻度的长度为3pt, -3pt则刻度会标在坐标轴下面的位置。

每一句话都需要用英文分号结尾。和写代码是一样的

对于线段的控制可以自行百度。

		\coordinate (O) at (0, 0);
		\coordinate (A) at (1, 0);
		\coordinate (B) at (2, 0);
		\coordinate (C) at (3, 0);
		\coordinate (D) at (4, 0);
		\coordinate (E) at (5, 0);
		\coordinate (F) at (6, 0);
		\coordinate (G) at (7, 0);
		\coordinate (H) at (8, 0);
		\coordinate (I) at (9, 0);
		\coordinate (J) at (10, 0);
		\coordinate (K) at (11, 0);
		
		\coordinate (M1) at (0, 0.5);
		\coordinate (M2) at (0, 1.5);
		\coordinate (M3) at (0, 2.5);
		%axis
		\draw[-latex][very thick] (-0.5,0) -- (12,0) node[below] {\small $F1$};
		\draw[-latex][very thick] (0,-0) -- (0,4) node[above] {\small $Machine$};	
		\draw (O) node [below]{0} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (A) node [below]{1} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (B) node [below]{2} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (C) node [below]{3} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (D) node [below]{4} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (E) node [below]{5} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (F) node [below]{6} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (G) node [below]{7} -- ++(0, 3pt) ;
		
		\draw (H) node [below]{8} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (I) node [below]{9} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (J) node [below]{10} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (K) node [below]{11} -- ++(0, 3pt) ;
		
		\draw (M1) node [left]{$M_1$} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (M2) node [left]{$M_2$} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (M3) node [left]{$M_3$} -- ++(0, 3pt) ;
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画带颜色的长方形

在FJSP问题中，方块表示一个工件，方块的左边表示开始时间，右边表示结束时间，方块的长度表示加工时间。一般在甘特图中用长方体表示一个工序。特殊的fuzzy FJSP除外。

用\fill命令表示填充一个区域。\filldraw表示又填充有画图形。 [fill= yellow]表示填充的颜色，[fill = blue!50] ！50表示控制颜色的深浅。(0,0) rectangle (3,0.75) 表示 横坐标 从 0-3画长为3的 长边， 纵坐标从0-0.75画长度为0.75的 宽边。 (0,0) 是矩形的起点。node[left, black, xshift=-30pt, yshift = -12pt] {\small $O_{1,1}$}; 表示在右上角终点(3,0.75)的位置的左边，向x轴左偏移-30pt, 向y轴下偏移-12pt 标注 $O_{1,1}$ 工序

\filldraw[fill = yellow][thick] (0,0) rectangle (3,0.75) node[left, black, xshift=-30pt, yshift = -12pt] {\small $O_{1,1}$};
		
\filldraw[fill = blue!50][thick] (0,1) rectangle (4,1.75) node[left, black, xshift=-40pt, yshift = -12pt] {\small $O_{2,1}$}; % 4表示长度 1.28 表示从 1到 1.25 之间画高 green!30表示颜色深浅 0,1表示起点左下角， 0-4表示长 1-1.75表示宽
		
\filldraw[fill = orange][thick] (0,2) rectangle (2,2.75) node[left, black, xshift=-20pt, yshift = -12pt] {\small $O_{3,1}$};
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画 虚线

在draw的参数框里面加入[dashed]，在这里标注虚线是为了表示在后续工序安排机器时，前面已经安排好序列的机器的结束时间。如果当前机器的结束时间，大于我加入的工序的上一个工序的完工时间，则说明当前机器不会出现等待时间。

\draw[color=orange ][very thick][dashed] (2,-1) -- (2,4) node[right,color=black,yshift = -10pt]{\large 2};
\draw[color=blue!50 ][very thick][dashed] (4,-1) -- (4,4) node[right,color=black,yshift = -10pt]{\large 4};
\draw[color=yellow][very thick][dashed] (3,-1) -- (3,4) node[right,color=black,yshift = -10pt]{\large 3};
\draw[<->][color=black][very thick][dashed](3,0.5)--(4,0.5) node[above, black, xshift=-15pt] {\small 1};
\draw[<->][color=black][very thick][dashed](2,2.5)--(4,2.5) node[above, black, xshift=-15pt] {\small 2};
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完整代码

\documentclass{article}
\usepackage{tikz,amsmath,siunitx}
\usetikzlibrary{arrows,snakes,backgrounds,patterns,matrix,shapes,fit,calc,shadows,plotmarks}
\usepackage[graphics,tightpage,active]{preview}

\PreviewEnvironment{tikzpicture}
\PreviewEnvironment{equation}
\PreviewEnvironment{equation*}
\newlength{\imagewidth}
\newlength{\imagescale}
\pagestyle{empty}
\thispagestyle{empty}

% GNUPLOT required
\begin{document}
	\pagestyle{empty}
	
	\begin{tikzpicture}[		
		dot/.style={circle,minimum size=8pt}]
		\coordinate (O) at (0, 0);
		\coordinate (A) at (1, 0);
		\coordinate (B) at (2, 0);
		\coordinate (C) at (3, 0);
		\coordinate (D) at (4, 0);
		\coordinate (E) at (5, 0);
		\coordinate (F) at (6, 0);
		\coordinate (G) at (7, 0);
		\coordinate (H) at (8, 0);
		\coordinate (I) at (9, 0);
		\coordinate (J) at (10, 0);
		\coordinate (K) at (11, 0);
		
		\coordinate (M1) at (0, 0.5);
		\coordinate (M2) at (0, 1.5);
		\coordinate (M3) at (0, 2.5);
		%axis
		\draw[-latex][very thick] (-0.5,0) -- (12,0) node[below] {\small $F1$};
		\draw[-latex][very thick] (0,-0) -- (0,4) node[above] {\small $Machine$};	
		\draw (O) node [below]{0} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (A) node [below]{1} -- ++(0,3pt) ;
		\draw (B) node [below]{2} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (C) node [below]{3} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (D) node [below]{4} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (E) node [below]{5} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (F) node [below]{6} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (G) node [below]{7} -- ++(0, 3pt) ;
		
		\draw (H) node [below]{8} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (I) node [below]{9} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (J) node [below]{10} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (K) node [below]{11} -- ++(0, 3pt) ;
		
		\draw (M1) node [left]{$M_1$} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (M2) node [left]{$M_2$} -- ++(0, 3pt) ;
		\draw (M3) node [left]{$M_3$} -- ++(0, 3pt) ;
		
		\filldraw[fill = yellow][thick] (0,0) rectangle (3,0.75) node[left, black, xshift=-30pt, yshift = -12pt] {\small $O_{1,1}$};
		
		\filldraw[fill = blue!50][thick] (0,1) rectangle (4,1.75) node[left, black, xshift=-40pt, yshift = -12pt] {\small $O_{2,1}$}; % 4表示长度 1.28 表示从 1到 1.25 之间画高 green!30表示颜色深浅 0,1表示起点左下角， 0-4表示长 1-1.75表示宽
		
		\filldraw[fill = orange][thick] (0,2) rectangle (2,2.75) node[left, black, xshift=-20pt, yshift = -12pt] {\small $O_{3,1}$};
		
		\draw[color=orange ][very thick][dashed] (2,-1) -- (2,4) node[right,color=black,yshift = -10pt]{\large 2};
		
		\draw[color=blue!50 ][very thick][dashed] (4,-1) -- (4,4) node[right,color=black,yshift = -10pt]{\large 4};
		
		\draw[color=yellow][very thick][dashed] (3,-1) -- (3,4) node[right,color=black,yshift = -10pt]{\large 3};
		
		\draw[<->][color=black][very thick][dashed](3,0.5)--(4,0.5) node[above, black, xshift=-15pt] {\small 1};
		
		\draw[<->][color=black][very thick][dashed](2,2.5)--(4,2.5) node[above, black, xshift=-15pt] {\small 2};
		
		\filldraw[fill = blue!50][thick] (7,0) rectangle (9,0.75) node[left, black, xshift=-20pt, yshift = -12pt] {\small $O_{2,2}$};
		
		\filldraw[fill = blue!25][very thick][dashed](4,1) rectangle (6,1.75) node[left, black, xshift=-20pt, yshift = -12pt] {\small $O_{2,2}$};
		
		\draw[-latex][color=black][very thick][dashed](7,0.5)--(6,1.5);
				
	\end{tikzpicture}
	
	
\end{document}
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效果图

区域填充（补充知识）

比方说，我想在一个三角形区域内填充上灰色。那么我需要按顺序，无论是顺时针还是逆时针。按顺序的标出每个端点的位置例如 (2,4) – (0,0) – (1,0) 表示从(2,4) 到(0,0)到 (1,0) 的三角形。如果是四边形，五边形。也需要按顺序标出端点。

\fill[gray](2,4) -- (0,0) -- (1,0);
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完整代码

\documentclass{article}
\usepackage{tikz,amsmath,siunitx}
\usetikzlibrary{arrows,snakes,backgrounds,patterns,matrix,shapes,fit,calc,shadows,plotmarks}
\usepackage[graphics,tightpage,active]{preview}
\PreviewEnvironment{tikzpicture}
\PreviewEnvironment{equation}
\PreviewEnvironment{equation*}
\newlength{\imagewidth}
\newlength{\imagescale}
\pagestyle{empty}
\thispagestyle{empty}

% GNUPLOT required
\begin{document}
	\pagestyle{empty}
	
	\begin{tikzpicture}[		
		dot/.style={circle,minimum size=8pt}]
		%axis
		\draw[-latex][very thick] (-0.5,0) -- (7,0) node[below] {\LARGE $x$};
		\draw[-latex][very thick] (0,-0) -- (0,5) node[left] {\LARGE $\mu_{\tilde{F}}(x)$};	
		%TFN
		\draw[thick] (2,4) -- (0,0)node[below] {\small $m-b$};
		\draw[thick] (2,4) -- (1,0)node[below] {\small $m-a_l$};
		\draw[thick] (2,4) -- (4,0)node[below] {\small $m+a_r$};
		\draw[thick] (2,4) -- (6,0) node[below] {\small $m+b$};
		\draw[dashed][very thick] (2,4) -- (2,0) node[below] {\small $m$};
		\draw[dashed][very thick] (2,4) -- (0,4) node[left] {\LARGE $1$};	
		
		\fill[gray](2,4) -- (0,0) -- (1,0);
		\fill[gray](2,4) -- (4,0) -- (6,0);
		\filldraw[fill = gray][ultra thick] (4,4) rectangle (5,4.5) node[right, black, xshift = 10pt, yshift = -8pt, opacity=1] {\small uncertainty's footprint};
		
	\end{tikzpicture}
	
	
\end{document}
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效果图

后续将会继续写我在latex排版中遇到的各种各样的问题，例如公式换行，单边括号如何处理等问题