基于 Qt 6 / C++ 的图结构可视化演示软件：多标签图编辑、力导向自动布局、实时物理模拟，以及 DFS / BFS / Dijkstra / Bellman-Ford 四种算法的逐步动画演示。
- 多标签页编辑：每个标签独立保存画布状态（缩放、视口），支持拖拽排序、双击重命名、右键关闭。
- 力导向自动布局：新图/加载文件自动布局，含连通分量独立力导向、分量装箱环绕、边-结点避让与边交叉消减。
- 实时物理模拟：边弹簧 + 全局排斥 + 分量向心力 + 阻尼，Tab 键随时暂停/恢复；1 号结点为锚点。
- 算法逐步演示：DFS（带回溯动画）、BFS（逐层展开）、Dijkstra、Bellman-Ford（逐轮松弛），Space 暂停/继续，Enter 或双击空白恢复。
- 结构检查：图结构合法性、自环、有向环、孤立结点、两点可达性（双向/单向），异常元素自动高亮闪烁。
- 辅助浮层：右上角可拖拽/缩放/折叠的图信息面板（结点数/边数/出入度/连通分量数），左下角缩略图导航。
- 交互操作：右键菜单、Shift+左键拖拽建边（按住 Z 建双向边）、M 键移动模式、WASD 加速平移、Ctrl+滚轮缩放。
- 全局可自定义：颜色、物理参数、快捷键均在
defines.hpp中以宏定义，可统一修改；物理参数还可在运行时通过对话框调整。 - 配置与日志：窗口几何、物理参数、帧率持久化到
settings.json；调试日志与崩溃日志写入logs/目录。 - 中文本地化：内置 Qt 翻译框架（
Graph-Visual_zh_CN.ts），按系统语言自动加载。
- 语言：C++17
- 框架：Qt 6.11.1（Widgets + LinguistTools，兼容 Qt 5）
- 构建：CMake ≥ 3.16
- 平台：Windows（构建后由 windeployqt 自动部署 Qt 依赖）
Graph-Visual/
├── src/ # 全部源码
│ ├── CMakeLists.txt # CMake 构建脚本（含 windeployqt 部署）
│ ├── main.cpp # 入口：异常处理、本地化、主题
│ ├── mainwindow.h # 主窗口声明
│ ├── mainwindow.cpp # 主窗口实现（菜单/标签/算法/检查等）
│ ├── mainwindow.ui # UI 骨架布局
│ ├── indexGraph.hpp # 图数据结构引擎（纯 C++，无 Qt 依赖）
│ ├── components.hpp # 全部业务模块（文档/画布/算法/浮层/日志等）
│ ├── defines.hpp # 全局可自定义宏（颜色/物理/快捷键/路径）
│ ├── Graph-Visual_zh_CN.ts # 中文本地化翻译文件
│ └── 操作教程.md # 操作教程（F2 打开）
├── example/ # 示例图文件（*.indexgraph.json）
├── release/ # 已部署的发布版本
├── preview.png # 预览图
├── README.md # 本文件
├── README_en-US.md # 英文版说明
├── LICENSE # MIT 许可证
├── COPYRIGHT # 版权声明
└── .gitignore
main.cpp → mainwindow.h/.cpp → components.hpp → indexGraph.hpp
各层职责：
| 模块 | 职责 |
|---|---|
main.cpp |
入口：全局异常捕获、Qt 消息处理、翻译加载、浅色主题 |
mainwindow.h/.cpp |
主窗口：菜单、多标签、算法/检查调度、状态栏、设置持久化 |
components.hpp |
业务模块：GraphDocument（文档模型）、GraphCanvas（交互画布）、AlgorithmRunner（算法步进）、InfoOverlay/MinimapOverlay（浮层）、TabBarWidget（标签栏）、SettingsService（配置）、GraphFileService（文件读写）、DebugLogger（日志） |
indexGraph.hpp |
纯图数据结构：邻接表 + 逆邻接表 + 权重、O(1) 边存在性检查、负权标记、DFS/BFS/Dijkstra/Bellman-Ford、连通分量计数、ID 重排 |
保存/加载使用 .indexgraph.json（JSON，保存时自动压缩空白符）：
{
"graph_name": "图名称",
"node_n": 13,
"edge_m": 24,
"edges": [
{ "from": 1, "to": 2, "w": 1 }
],
"data": {
"total_out_degree": 24,
"total_in_degree": 24,
"connected_components": 1
}
}其中 data 为统计信息，加载时仅校验 graph_name / node_n / edge_m / edges 四个必需字段。
cmake -S . -B build
cmake --build build- 构建成功后，
Graph-Visual.exe旁的 Qt DLL 由 windeployqt 自动部署（POST_BUILD）。 - 另提供
deploy自定义目标：cmake --build build --target deploy可重新部署依赖。 - 程序运行时会在可执行文件同目录查找
操作教程.md（F2 打开教程）。
所有快捷键在 defines.hpp 中定义为全局宏，可统一修改。
| 快捷键 | 宏名 | 功能 |
|---|---|---|
| Ctrl+N | DEF_SHORTCUT_NEW_FILE |
新建 |
| Ctrl+O | DEF_SHORTCUT_OPEN_FILE |
打开 |
| Ctrl+S | DEF_SHORTCUT_SAVE |
保存 |
| Ctrl+Shift+S | DEF_SHORTCUT_SAVE_AS |
另存为 |
| Ctrl+Shift+N | DEF_SHORTCUT_RENAME |
重命名 |
| Ctrl+W | DEF_SHORTCUT_CLOSE_TAB |
关闭标签页 |
| Ctrl+A | DEF_SHORTCUT_SELECT_COMP |
选中连通分量 |
| Ctrl+Shift+A | DEF_SHORTCUT_SELECT_ALL |
全选图 |
| Ctrl+Shift+C | DEF_SHORTCUT_CLEAR_GRAPH |
清空图 |
| Ctrl+Shift+E | DEF_SHORTCUT_CLEAR_EDGES |
清空边 |
| Ctrl+Shift+R | DEF_SHORTCUT_RESORT |
重排序修复 |
| Ctrl+Q | DEF_SHORTCUT_ADD_NODE |
新增结点 |
| Ctrl+D | DEF_SHORTCUT_DELETE_SEL |
删除选中 |
| Ctrl+Shift+T | DEF_SHORTCUT_TRACK_CENTER |
追踪回图中心 |
| Ctrl+Alt+D | DEF_SHORTCUT_ALGO_DFS |
DFS演示 |
| Ctrl+Alt+B | DEF_SHORTCUT_ALGO_BFS |
BFS演示 |
| Ctrl+Alt+A | DEF_SHORTCUT_ALGO_DIJKSTRA |
Dijkstra演示 |
| Ctrl+Alt+E | DEF_SHORTCUT_ALGO_BF |
Bellman-Ford演示 |
| F11 | DEF_SHORTCUT_FULLSCREEN |
全屏 |
| F1 | DEF_SHORTCUT_ABOUT |
关于 |
| F2 | DEF_SHORTCUT_TUTORIAL |
教程 |
| F3 | DEF_SHORTCUT_DEBUG |
调试模式 |
| 按键 | 宏名 | 功能 |
|---|---|---|
| M | DEF_KEY_MOVE_MODE |
移动模式切换 |
| Z | DEF_KEY_BIDIR_DRAG |
按住创建双向边 |
| Tab | DEF_KEY_PHYSICS_TOGGLE |
物理暂停/恢复 |
| Space | DEF_KEY_ALGO_STEP |
算法演示暂停/继续 |
| Enter | DEF_KEY_ALGO_RESTORE |
演示恢复 |
| . | DEF_KEY_NEXT_NODE |
下一相邻结点 |
| , | DEF_KEY_PREV_NODE |
上一相邻结点 |
| W/A/S/D | DEF_KEY_WASD_* |
画布平移（带加速度） |
| Q | DEF_KEY_WASD_Q |
Ctrl+Q 新增结点 |
| 操作 | 功能 |
|---|---|
| 左键单击 | 选中结点/边（Ctrl 多选） |
| Shift+左键拖拽 | 从源结点创建有向边 |
| Z + Shift+左键拖拽 | 创建双向边 |
| 中键拖拽 | 平移画布 |
| Ctrl+滚轮 | 缩放画布 |
| 双击空白 | 取消选择 / 演示恢复 |
| 右键 | 上下文菜单（结点/边/空白处） |
- 1 号结点是锚点，不受物理力影响。
- 边弹簧力：单向边与双向边使用不同刚度系数（
K_UNI/K_BI）。 - 全局排斥力带截止距离（
CUTOFF），近距离结点被推开，避免重叠。 - 各连通分量独立力导向：分量内保持结构，分量间互不吸引，仅极弱向心力防漂移；孤立结点使用更弱的锚定力。
- 全局最小/最大间距约束（
MIN_DIST/MAX_DIST）与速度上限（V_MAX）保证模拟稳定。 - 布局阶段与维持阶段使用不同阻尼系数（
GAMMA_L/GAMMA_D），快速收敛。 - 物理参数可在菜单 [物理] 对话框中运行时调整，并持久化到
settings.json；物理计算帧率（默认 120 FPS）与画面渲染帧率（默认 30 FPS）在菜单 [性能] 中设置。
| 文件 | 说明 |
|---|---|
settings.json |
可执行文件同目录：窗口几何、调试模式、物理/渲染帧率、物理参数 |
logs/YYYY-MM-DD.txt |
调试日志（F3 切换调试模式，默认开启，异步写入） |
logs/YYYY-MM-DD-crash.txt |
崩溃日志（未处理异常、Qt 致命/严重错误） |
example/ 目录提供了 5 个示例图，可用 Ctrl+O 打开体验：
- 双向简单树
- K6 完全图
- 简单簇状图
- 简单连通块
- 简单单向环
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