如何在两个不同tikzpicture环境的节点间绘制箭头？

你碰到的问题其实很典型——每个tikzpicture环境都是完全独立的绘图单元，里面定义的节点（比如c1-0、c2-3）只在当前环境内有效，外部（包括你嵌入它们的主tikzpicture）根本看不到这些节点ID。你把\clusterone和\clustertwo包装成独立tikzpicture，相当于把它们当成了“图片贴纸”贴到主图里，贴纸内部的细节对主图来说是黑箱，自然没法跨贴纸连箭头。

TikZ专门提供了pic机制来创建可复用的图形片段，这些片段会直接融入主tikzpicture环境，内部节点完全暴露给主环境。下面是修改后的可运行代码：

\documentclass{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{shapes} 
\usetikzlibrary{math} 

% 用tikzset定义可复用的pic，替代原来的独立tikzpicture
\tikzset{
  clusterone/.pic={
    \foreach \radius [count=\angleCount from 0] in {0.2, 0.6, 0.4, 0.5} {
      \node[draw=green, circle, inner sep=0pt, minimum size=2pt, fill=green] (c1-\angleCount) at ({\radius * cos(90 * \angleCount)}, {\radius * sin(90 * \angleCount)}) {};
    }
  },
  clustertwo/.pic={
    \foreach \radius [count=\angleCount from 0] in {0.6, 0.1, 0.4, 0.6} {
      \node[draw=green, circle, inner sep=0pt, minimum size=2pt, fill=green] (c2-\angleCount) at ({\radius * cos(90 * \angleCount)}, {\radius * sin(90 * \angleCount)}) {};
    }
  }
}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  % 放置第一个cluster的pic和数字标签，共享旋转和位置
  \node[rotate=30] at (0, 1.5) {1};
  \pic[rotate=30] at (0, 1.5) {clusterone};
  
  % 放置第二个cluster的pic和数字标签
  \node at (0, 0) {2};
  \pic[rotate=30] at (0, 0) {clustertwo};
  
  % 现在可以直接跨pic引用节点，箭头正常显示
  \draw[->] (c1-0) -- (c2-3);
\end{tikzpicture}
\end{document}

1. 替换独立tikzpicture为pic：pic是TikZ的“可复用图形片段”，它不会创建独立上下文，而是直接在主环境里渲染，内部节点完全可被主环境访问。
2. 分离变换与内容：把旋转、定位等变换直接应用到pic上，和旁边的数字标签保持一致的位置与角度，避免错位。
3. 节点ID全局可见：现在c1-*和c2-*节点都在主tikzpicture里，箭头可以直接连接它们。

如果你不想用pic，也可以把cluster定义成不带tikzpicture的纯代码块，用scope来控制位置和旋转：

\documentclass{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{shapes} 
\usetikzlibrary{math} 

% 定义带前缀参数的cluster代码，避免节点ID重名
\def\clusterone#1{%
  \foreach \radius [count=\angleCount from 0] in {0.2, 0.6, 0.4, 0.5} {
    \node[draw=green, circle, inner sep=0pt, minimum size=2pt, fill=green] (#1-\angleCount) at ({\radius * cos(90 * \angleCount)}, {\radius * sin(90 * \angleCount)}) {};
  }
}

\def\clustertwo#1{%
  \foreach \radius [count=\angleCount from 0] in {0.6, 0.1, 0.4, 0.6} {
    \node[draw=green, circle, inner sep=0pt, minimum size=2pt, fill=green] (#1-\angleCount) at ({\radius * cos(90 * \angleCount)}, {\radius * sin(90 * \angleCount)}) {};
  }
}

\begin{document}
\begin{tikzpicture}
  % 用scope控制第一个cluster的位置和旋转
  \begin{scope}[shift={(0,1.5)}, rotate=30]
    \clusterone{c1}
    \node at (0,0) {1};
  \end{scope}
  
  % 用scope控制第二个cluster的位置和旋转
  \begin{scope}[shift={(0,0)}, rotate=30]
    \clustertwo{c2}
    \node at (0,0) {2};
  \end{scope}
  
  % 直接引用节点绘制箭头
  \draw[->] (c1-0) -- (c2-3);
\end{tikzpicture}
\end{document}

这种方式通过scope来封装位置和旋转变换，把cluster定义成纯节点绘制逻辑，同样能让所有节点在主环境内可见，实现跨cluster的箭头连接。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Padmal