ダイアグラムと表 ― mermaid, tikzgraph, tikzcd, tabular

Folioの図表環境を完全ガイド．mermaidによるフローチャート・シーケンス図，tikzgraphによるグラフ描画，tikzcdによる可換図式，tabularによる表，figure/table環境，includegraphicsの使い方を解説する．

Folio公式

2026年3月1日

1 mermaid ダイアグラム

Folioでは mermaid 環境でテキストベースのダイアグラムが描ける．標準LaTeXにはないFolio独自の機能である．

1.1 フローチャート

\begin{mermaid}
graph TD
    A[開始] --> B{条件}
    B -->|Yes| C[処理1]
    B -->|No| D[処理2]
    C --> E[終了]
    D --> E
\end{mermaid}

表示結果：

graph TD
    A[開始] --> B{条件}
    B -->|Yes| C[処理1]
    B -->|No| D[処理2]
    C --> E[終了]
    D --> E

1.2 横方向のフローチャート

graph LR で左から右に流れるフローチャートになる：

\begin{mermaid}
graph LR
    A[入力] --> B[前処理]
    B --> C[モデル]
    C --> D[後処理]
    D --> E[出力]
\end{mermaid}

表示結果：

graph LR
    A[入力] --> B[前処理]
    B --> C[モデル]
    C --> D[後処理]
    D --> E[出力]

1.3 シーケンス図

\begin{mermaid}
sequenceDiagram
    participant C as Client
    participant S as Server
    participant D as Database
    C->>S: HTTPリクエスト
    S->>D: クエリ
    D-->>S: 結果
    S-->>C: レスポンス
\end{mermaid}

表示結果：

sequenceDiagram
    participant C as Client
    participant S as Server
    participant D as Database
    C->>S: HTTPリクエスト
    S->>D: クエリ
    D-->>S: 結果
    S-->>C: レスポンス

1.4 活用例：依存関係図

数学の教科書シリーズなどで，トピック間の依存関係を示すのに便利である：

\begin{mermaid}
graph TD
    A["集合と写像"] --> B["群の定義"]
    B --> C["部分群"]
    B --> D["準同型"]
    C --> E["剰余類"]
    E --> F["正規部分群"]
    F --> G["商群"]
    D --> G
    G --> H["同型定理"]

    style A fill:#f5f5f5,stroke:#333,color:#000
    style H fill:#f5f5f5,stroke:#333,color:#000
\end{mermaid}

表示結果：

graph TD
    A["集合と写像"] --> B["群の定義"]
    B --> C["部分群"]
    B --> D["準同型"]
    C --> E["剰余類"]
    E --> F["正規部分群"]
    F --> G["商群"]
    D --> G
    G --> H["同型定理"]

    style A fill:#f5f5f5,stroke:#333,color:#000
    style H fill:#f5f5f5,stroke:#333,color:#000

2 tikzgraph グラフ描画

tikzgraph 環境でグラフ理論のグラフ（頂点と辺からなる図）を描ける．LaTeX 記法と統一された構文で，無向・有向グラフを表現する．Folio独自の環境である．

2.1 基本構文

頂点は id または id/$ラベル$ で定義し，辺は -- で結ぶ．; で辺チェーンを区切る：

\begin{tikzgraph}
  a/$v_1$ -- b/$v_2$ -- c/$v_3$;
  a -- c;
\end{tikzgraph}

表示結果：

ラベルを省略すると頂点IDがそのまま表示される：

\begin{tikzgraph}
  a -- b -- c;
\end{tikzgraph}

表示結果：

2.2 有向グラフ

-> で有向辺，<- で逆向き，<-> で双方向辺を描ける：

\begin{tikzgraph}
  a/$v_1$ -> b/$v_2$ -> c/$v_3$;
  c -> a;
\end{tikzgraph}

表示結果：

2.3 辺のスタイルとラベル

角括弧で辺のスタイル（dashed，dotted，thick，double）やラベルを指定する：

\begin{tikzgraph}
  a/$u$ --[dashed] b/$v$;
  a --[thick, "3"] c/$w$;
  b --[dotted] c;
\end{tikzgraph}

表示結果：

2.4 レイアウト

環境オプションでレイアウトを選択する．デフォルトは spring layout（力学モデル），circular layout で円形配置になる：

\begin{tikzgraph}[circular layout]
  a/$1$ -- b/$2$ -- c/$3$ -- d/$4$ -- e/$5$ -- a;
\end{tikzgraph}

表示結果：

2.5 構文まとめ

記法	意味
`a -- b`	無向辺
`a -> b`	有向辺（ $a \to b$ ）
`a <- b`	逆有向辺（ $b \to a$ ）
`a <-> b`	双方向辺
`a/$v_1$`	頂点 $a$ にKaTeXラベル $v_{1}$
`--[dashed]`	破線スタイル
`--[dotted]`	点線スタイル
`--[thick]`	太線スタイル
`--[double]`	二重線スタイル
`--["label"]`	辺ラベル
`[spring layout]`	力学モデル配置（デフォルト）
`[circular layout]`	円形配置

2.6 多重辺

同じ頂点ペア間に複数の辺を定義すると，自動的に曲線で描き分けられる：

\begin{tikzgraph}
  A -- B; A -- B;
  A -- C; A -- C;
  A -- D;
  B -- D;
  C -- D;
\end{tikzgraph}

表示結果（ケーニヒスベルクの橋）：

2.7 サブグラフ

中括弧 {ラベル: ...} でサブグラフを定義する．サブグラフ内のノードは破線の囲みで表示される：

\begin{tikzgraph}
  {SCC $C_1$: a -> b -> c -> a;}
  {SCC $C_2$: d -> e -> d;}
  {SCC $C_3$: f;}
  c -> d;
  e -> f;
\end{tikzgraph}

表示結果：

コロンなしの {a -- b;} はラベルなしサブグラフになる．

2.8 本物のTikZとの違い

tikzgraph は TikZ 風の名前を冠しているが，Folio独自の簡易グラフ描画環境であり，本物の TikZ とは大きく異なる：

機能	tikzgraph	TikZ
座標指定	自動レイアウトのみ	任意座標
ノード形状	円のみ	矩形，楕円，多角形など
色指定	非対応	自由に指定可能
ラベル位置	ノード内のみ	above, below, left, right
辺のカーブ指定	多重辺で自動	bend left/right, out/in 角度
`\foreach` ループ	非対応	対応
装飾 (decoration)	非対応	snake, zigzag など

注 1.

tikzgraph はグラフ理論の基本的なグラフ描画に特化している．ノードの形状変更や色指定が必要な場合は mermaid 環境の使用を推奨する．

3 tikzcd 可換図式

tikzcd 環境で可換図式が描ける．数学の記事で圏論的な図式を使いたいときに有用である．

3.1 基本的な可換図式

\begin{tikzcd}
A \arrow[r, "f"] \arrow[d, "g"'] & B \arrow[d, "h"] \\
C \arrow[r, "k"'] & D
\end{tikzcd}

表示結果：

3.2 矢印の種類

\begin{tikzcd}
A \arrow[r, "f"] & B          % 通常の射
A \arrow[r, hookrightarrow] & B   % 単射
A \arrow[r, twoheadrightarrow] & B % 全射
A \arrow[r, dashed] & B       % 破線
\end{tikzcd}

表示結果：

3.3 完全系列

短完全系列の表示：

\begin{tikzcd}
0 \arrow[r] & A \arrow[r, "f"] & B \arrow[r, "g"] & C \arrow[r] & 0
\end{tikzcd}

表示結果：

3.4 複雑な可換図式

\begin{tikzcd}
& A \arrow[dl, "p"'] \arrow[dr, "q"] & \\
B \arrow[dr, "f"'] & & C \arrow[dl, "g"] \\
& D &
\end{tikzcd}

表示結果：

4 表（tabular 環境）

4.1 基本的な表

\begin{tabular}{lcc}
\hline
名前 & 記号 & 位数 \\
\hline
巡回群 & $\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}$ & $n$ \\
対称群 & $S_n$ & $n!$ \\
二面体群 & $D_n$ & $2n$ \\
\hline
\end{tabular}

表示結果：

名前	記号	位数
巡回群	$Z / n Z$	$n$
対称群	$S_{n}$	$n!$
二面体群	$D_{n}$	$2 n$

4.2 列の揃え方

l（左寄せ），c（中央），r（右寄せ）で指定する：

\begin{tabular}{|l|c|r|}
\hline
左寄せ & 中央揃え & 右寄せ \\
\hline
apple & banana & cherry \\
dog & elephant & fox \\
\hline
\end{tabular}

表示結果：

左寄せ	中央揃え	右寄せ
apple	banana	cherry
dog	elephant	fox

5 figure と table 環境

キャプションと番号を付けるにはフロート環境を使う：

\begin{figure}
\centering
\begin{tikzcd}
A \arrow[r, "f"] \arrow[d, "g"'] & B \arrow[d, "h"] \\
C \arrow[r, "k"'] & D
\end{tikzcd}
\caption{可換図式の例}
\label{fig:commutative}
\end{figure}

図 \ref{fig:commutative} は可換図式の基本形である．

表示結果：

図 1: 可換図式の例

図 1 は可換図式の基本形である．

\begin{table}
\centering
\begin{tabular}{lcc}
\hline
群 & 可換性 & 有限性 \\
\hline
$(\mathbb{Z}, +)$ & 可換 & 無限 \\
$S_3$ & 非可換 & 有限 \\
$(GL_2(\mathbb{R}), \cdot)$ & 非可換 & 無限 \\
\hline
\end{tabular}
\caption{群の分類例}
\label{tab:groups}
\end{table}

表 \ref{tab:groups} に基本的な群の分類を示す．

表示結果：

表 1: 群の分類例

群	可換性	有限性
$(Z, +)$	可換	無限
$S_{3}$	非可換	有限
$(G L_{2} (R), \cdot)$	非可換	無限

表 1 に基本的な群の分類を示す．

6 画像について

\includegraphics コマンドは，画像のURLを直接指定すれば表示できる：

\includegraphics[width=0.8\textwidth]{https://example.com/image.png}

注 2.

width オプションのみ対応している．ローカルファイルパスは使えないため，Webで公開されているURLを指定する必要がある．テキストベースで図を作成したい場合は，mermaid，tikzgraph，tikzcd の使用を推奨する．

7 まとめ

Folioでは mermaid（フローチャート等），tikzgraph（グラフ理論のグラフ），tikzcd（可換図式）を使ってテキストベースでダイアグラムを描ける．tabular による表もそのまま使える．次回は相互参照・リンク・カスタムコマンドについて見ていく．

LaTeX Folio チュートリアル mermaid tikzgraph tikzcd 表

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ダイアグラムと表 ― mermaid, tikzgraph, tikzcd, tabular

1 mermaid ダイアグラム

1.1 フローチャート

1.2 横方向のフローチャート

1.3 シーケンス図

1.4 活用例：依存関係図

2 tikzgraph グラフ描画

2.1 基本構文

2.2 有向グラフ

2.3 辺のスタイルとラベル

2.4 レイアウト

2.5 構文まとめ

2.6 多重辺

2.7 サブグラフ

2.8 本物のTikZとの違い

3 tikzcd 可換図式

3.1 基本的な可換図式

3.2 矢印の種類

3.3 完全系列

3.4 複雑な可換図式

4 表（tabular 環境）

4.1 基本的な表

4.2 列の揃え方

5 figure と table 環境

6 画像について

7 まとめ

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