Estructura de datos de mapa de árbol: visualización y ejemplo

Diagramas de árbol

Un mapa de árbol es una forma de mostrar gráficamente los datos de un diagrama. Antes de que podamos profundizar, debemos revisar las características de un diagrama de árbol.

Piense en un organigrama: con el director ejecutivo en la cima y los departamentos y subdepartamentos subordinados distribuidos debajo. En teoría, cualquier cuadro en el diagrama de árbol podría tener varios cuadros subordinados debajo. La característica clave de un diagrama de árbol es la relación entre padre e hijo: en el organigrama, el director ejecutivo es el padre, con un director como hijo. El nivel superior tendrá cualquier número de hijos, pero todo depende de uno de los padres.

A continuación se muestra un diagrama de árbol de árboles. Los números indican la cantidad. Veremos ese número aplicado en breve.

El mapa de árboles

Los diagramas de árbol son útiles. ¡Pero imagina cómo pueden volverse muy complicados, muy rápidamente! Piense en una organización grande o en un mapa de los archivos y programas de una computadora. Para ello, el mapa de árbol sería más adecuado para su visualización.

El mapa de árbol toma los datos jerárquicos del árbol y los divide en un mapa de rectángulos. Cada rectángulo en el mapa representa un bloque en el árbol. La codificación por colores ayuda a mostrar qué tipo de nodo es, por ejemplo, carpeta de archivos o tabla de índice. El TAMAÑO del rectángulo también es importante porque representa el tamaño del elemento de datos. Volvamos al diagrama de árbol de los árboles y a la cantidad de cada uno.

Existen algoritmos complejos para generar el mapa de árbol, pero hemos mantenido las proporciones bastante sencillas.

Cuando decimos que las categorías son proporcionadas, lo son en su relación tanto con su categoría (por ejemplo, de hoja caduca) como con la categoría superior a ellas (Árbol). Es decir, solo hay 10 robles y, por lo tanto, esperaríamos que el rectángulo del roble fuera mucho más pequeño en proporción a AMBOS tipos de árboles de hoja caduca y a todos los tipos de árboles.

Los mapas de árboles se desarrollaron como un medio para mostrar el directorio de archivos de una computadora. Con todas las carpetas y subcarpetas que podría tener una computadora, ¡puedes imaginar lo grande que sería el diagrama de árbol estándar! En cambio, un diagrama de árbol ocuparía mucho menos espacio y aún le mostraría los nombres y tamaños de las carpetas en el directorio.

A Ben Schneiderman se le ocurrió el concepto del mapa de árboles. Cuando vio los complejos diagramas de árbol de los sistemas, supo que tenía que haber una manera mejor. Su esquema incluía directorios como nodos superiores (padres) y archivos individuales como hijos. Donde teníamos recuentos de árboles, colocó el tamaño del nodo (por ejemplo, 125 MB).

Ahora que comprendemos mejor el alcance y la historia, veamos otro ejemplo. Ésta tiene sólo una categoría principal, y es la propia base de datos. A diferencia del ejemplo del árbol, no tenemos un nivel de orden superior. Pero dentro de la jerarquía de la base de datos, tenemos cuadros de distintos tamaños. El tamaño representa el tamaño de la tabla o índice en la base de datos.

Dado que es útil ver múltiples versiones del concepto, veamos un mapa de árbol más que tiene un poco más de complejidad. Este ejemplo también podría haberse mostrado en formato de árbol jerárquico. Pero, si se considera el hecho de que una organización real tendría datos de ventas de cada estado, el árbol podría ser complejo. En el ejemplo del mapa de árbol, pueden caber más datos en un área más pequeña.

Tamaño de los cuadrados

No entraremos en los cálculos detrás de la generación del mapa, pero el tamaño de los cuadrados es importante. Recuerda que los cuadrados tienen un tamaño proporcional. Por ejemplo, el tamaño del gran cuadrado de la costa oeste se determina calculando las áreas de cada estado representado. ¡Pero no necesitas conocer el algoritmo utilizado para calcular treemaps para ver que Nueva York y Los Ángeles son las ciudades con más ventas!

Tome nota de la región de nivel superior. Nuevamente, el tamaño del cuadro general es proporcional al siguiente nivel más alto. Por lo tanto, vemos que el Medio Oeste tuvo las ventas más bajas de todas las regiones, aunque Chicago muestra fuertes ventas. El treemap nos permite ver de un vistazo los volúmenes por región.

Además, tenga en cuenta que el mapa de árbol suele fluir de izquierda a derecha. En otras palabras, la región con más ventas está a la izquierda y las cajas fluyen hacia la derecha y hacia abajo, de mayor a menor.

Hemos estado organizando los treemaps por un número (ventas, número de árboles, etc.). Sin embargo, puedes utilizar cualquier variable cuantitativa. Esto podría incluir porcentajes o tasas. Sólo tiene que ser un valor real, no puede ser un valor aleatorio. Las ventas cambiarán con el tiempo, por lo que puede volver a generar el mapa de árbol, pero cuando se ejecuta, los cuadros necesitan un valor o no pueden tener un tamaño proporcional.

Resumen de la lección

Un diagrama de árbol es una presentación jerárquica de datos: incluye nodos principales y secundarios y puede llegar a ser bastante profundo, dependiendo de los datos. Un mapa de árbol es una forma de ver gráficamente un diagrama de árbol; los padres y los hijos se muestran como rectángulos en el mapa. El tamaño del rectángulo corresponde al tamaño del nodo, dentro de su grupo y dentro de toda la estructura. La codificación de colores también se utiliza para indicar el tipo de datos que se muestran, por ejemplo, carpeta, tabla de índice, etc.

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