算法可視化軟件設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問題的研究.pdf

1、在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域以及日常生活中，可視化現(xiàn)象有著重要的意義，它有助于我們了解什么正在運(yùn)行，怎么運(yùn)行的，給我們帶來新的見解。如今可視化的概念已經(jīng)擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域，并成為一個(gè)新興的研究領(lǐng)域，可視化教育就是其中之一。在大學(xué)的課程中，算法課程內(nèi)容比較抽象、復(fù)雜難懂且又是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程，采用可視化軟件進(jìn)行算法教學(xué)可以將其內(nèi)容化繁為簡，有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)，提高教學(xué)質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)好的算法可視化軟件很有價(jià)值，目前國內(nèi)也出現(xiàn)了一些可視化軟件，并在相關(guān)

2、領(lǐng)域取得了較好的應(yīng)用效果，但普遍也還存在一些關(guān)鍵問題需要解決和完善，如:(1)動(dòng)畫的演示:通過設(shè)計(jì)一種演示元素對不同的類調(diào)用不同的演示元素來解決動(dòng)畫演示問題;(2)軟件的兼容性:對軟件的模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，給不同的算法類型提供統(tǒng)一的調(diào)用接口;(3)代碼與動(dòng)畫的綁定:設(shè)計(jì)一種魯棒性較好的連接方式。
　　本文針對以上關(guān)鍵問題進(jìn)行研究，提出利用Qt平臺(tái)解決這些問題。主要工作包括:(1)動(dòng)畫的演示:在軟件中采用圖形顯示控制技術(shù)，通過繼承QG

3、raphicsItem中pain()方法來實(shí)現(xiàn)演示圖形的繪制及屬性設(shè)置;(2)軟件的兼容性:采用模型分層設(shè)計(jì)使得算法可視化軟件具有可擴(kuò)展性，能夠適用于多種算法的可視化，在本文中實(shí)現(xiàn)了5種排序算法，分別為擇排序、冒泡排序、堆排序、插入排序以及希爾排序;(3)代碼與動(dòng)畫的綁定:代碼對執(zhí)行的圖片進(jìn)行解釋，此處通過采用標(biāo)記法程序代碼與可視化演示關(guān)聯(lián)。在解釋方法中使用ListWidget控件設(shè)置ListIndex的值來實(shí)現(xiàn)，在關(guān)聯(lián)部分中利用信號(hào)和