數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫JVDSCL的設(shè)計、實現(xiàn)與應(yīng)用.pdf

1、在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過程中，數(shù)據(jù)關(guān)系的抽象性容易造成學(xué)習(xí)低效；在一般的程序設(shè)計中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性往往對調(diào)試程序造成一定的困難。在程序執(zhí)行過程中，應(yīng)用可視化技術(shù)實現(xiàn)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的動態(tài)可視，對解決以上的問題有很大的幫助。開發(fā)一個可視化類庫，可以大大提高相關(guān)軟件的開發(fā)效率。基于上述原因，我們開發(fā)了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫JVDSCL(VisualDataStructuresClassLibraryinJava)。 本文首先分析了現(xiàn)有的主

2、要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類庫的不足，進(jìn)而提出了對可視化技術(shù)的需求。同時，對當(dāng)前軟件可視化系統(tǒng)中采用的可視化技術(shù)進(jìn)行了分析與研究。在JCF(JavaCollectionsFramework)的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)造可視數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類的方法，基本實現(xiàn)了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫JVDSCL。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化的關(guān)鍵是實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的可視圖形布局。針對各種不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖形的可視化需要，作者設(shè)計與實現(xiàn)了一個基于工廠方法模式的布局類包DLALibrary(Datastructu

3、resLayoutAlgorithms-Library)，它包含針對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖形的不同顯示需要的各種布局算法。應(yīng)用DLALibrary，可以對各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖形進(jìn)行合理的二維布局。 算法演示軟件通過圖形的方式直觀形象地展示算法的執(zhí)行過程，為理解算法、學(xué)習(xí)編程和調(diào)試程序提供了便利。實現(xiàn)算法演示軟件的關(guān)鍵是如何實現(xiàn)動態(tài)演示。算法演示引擎為算法動態(tài)演示的實現(xiàn)提供了一種解決方案。通過構(gòu)造算法演示引擎，可以實現(xiàn)交互式的算法動態(tài)演示。在設(shè)

4、計與實現(xiàn)JVDSCL的同時，作者研究與開發(fā)了一個基于JVDSCL的算法演示引擎AAE(AlgorithmAnimationEngine)。一個基于算法演示引擎的應(yīng)用包括：算法演示引擎，代碼庫和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫。AAE是JVDSCL的其中一個應(yīng)用實例。結(jié)合AAE的開發(fā)，設(shè)計、實現(xiàn)與驗證數(shù)據(jù)JVDSCL的可行性與可用性。 本文還給出了JVDSCL的其他應(yīng)用示例并總結(jié)了本文的研究工作。JVDSCL可以應(yīng)用到多種集成開發(fā)環(huán)境中，用戶既