AutoCAD 和 pyautocad 的树结构

在我之前的一篇博文中，我讨论了如何使用列表和字典来存储创建的 AutoCAD 对象。在这篇文章中，我想介绍一些更有效的数据结构，我们可以使用这些结构根据它们的属性组织 AutoCAD 对象。其中之一是树数据结构。

用于组织 AutoCAD 对象的树数据结构

树数据结构是一种非线性数据结构，因为它不按顺序存储数据。它是一种层次结构，因为树中的元素排列在多个级别上并采用节点的形式。节点可以包含任何数据类型。对于 pyautocad，我需要获取字符串、整数、浮点数等。

每个节点包含一些数据和其他节点的链接或引用。这些关联节点是父节点或子节点，具体取决于它们在树形数据层次结构中的位置。

例如，如上图所示，节点 A是根节点。根节点是树中的上层节点，代表树中的第一个节点。在这种情况下，根节点 A具有三 (3) 个子节点：B、F 和 J。换句话说，节点 A 是这些节点的父节点。

在这种树形分层数据结构中组织 AutoCAD 对象有助于数据的存储、维护、跟踪和操作。

在 Python 中使用 pyautocad 时应用树数据结构

有时我们需要在创建或编辑图纸时互连数据。例如，让我们考虑一个例子，我正在设计一个包含梁和柱的小型混凝土楼板框架。

我可以将每个对象存储为一个单独的节点。在下面显示的编码示例中，我创建了一个名为 Column 的节点，它有 4 个子节点。这些子项包含结构 AutoCAD 元素的数据作为它们各自的子项。

    column = TreeNode("Column")

    c1 = TreeNode("Column1")
    c2 = TreeNode("Column2")
    c3 = TreeNode("Column3")
    c4 = TreeNode("Column4")

    column.add_child(c1)
    column.add_child(c2)
    column.add_child(c3)
    column.add_child(c4)   

    c1.add_child(TreeNode(acad.model.AddPolyline(aDouble(0, 0, 0, 100, 0, 0, 100, 100, 0, 0, 100, 0, 0, 0, 0))))
    c2.add_child(TreeNode(acad.model.AddPolyline(aDouble(500, 0, 0, 600, 0, 0, 600, 100, 0, 500, 100, 0, 500, 0, 0))))
    c3.add_child(TreeNode(acad.model.AddPolyline(aDouble(500, 500, 0, 600, 500, 0, 600, 600, 0, 500, 600, 0, 500, 500, 0))))
    c4.add_child(TreeNode(acad.model.AddPolyline(aDouble(0, 500, 0, 100, 500, 0, 100, 600, 0, 0, 600, 0, 0, 500, 0))))

上面的数据树构建了创建并添加到 AutoCAD 绘图的列元素。这些元素是使用 pyautocad 创建和添加的，pyautocad 是一个用于在 Python 中编写 AutoCAD 工作流脚本的模块。我可以用同样的方式构造梁元素。通过这种方式，我将两者组合成一个整体树形数据结构，用于组织和存储整个建筑物的数据。

对于这个例子，我通过实现一个节点方法来打印节点及其子节点的内容。可以为根节点调用该方法。此外，该方法还将打印与每个子节点内容、梁或列相关联的表面积。这是为此的代码：

def print_tree(self):
        space = "   " * self.get_level()
        prefix = space + "|--" if self.parent else ""
        print(prefix, end="")
        try:
            print("Area = " +  str(round(self.data.Area,2)))
        except:
            print(self.data)
        if self.children:
            for child in self.children:
                child.print_tree()

在此示例中，我使用下图中显示的结构 AutoCAD 框架。