數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張屹東 李瑞珣 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)背景

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化是軟件可視化的一個(gè)學(xué)科分支?？茖W(xué)的計(jì)算和可視化方法，不僅可以幫助工作人員獲取更多的信息，還可以在一定的程度上更加直觀的展現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的分析。其中，可視化可以分為，事件驅(qū)動和自動動畫、狀態(tài)驅(qū)動、可視化設(shè)計(jì)幾種類型。以上四種類型，有著他們特殊的系統(tǒng)和使用途徑，其中事件系統(tǒng)所使用的是ANIMAL系統(tǒng)，需要可視化的區(qū)域內(nèi)，并基于interestingenvents基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)注釋。自動動畫所使用的系統(tǒng)是Jeliot等。利用可是解釋器的形式來構(gòu)建數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)self-animation。也就是說，開發(fā)者可以從源代碼的角度按照需求進(jìn)行選取可視化的數(shù)據(jù)種類，并自動形成動畫，狀態(tài)驅(qū)動所使用的系統(tǒng)是LEONARDO等。換句話說，就是在程序和可視化的前提下，呈現(xiàn)出來的一種映射關(guān)系，在執(zhí)行之前就會對可視化工具所指出，并利用可視化符號和句子進(jìn)行加以表達(dá)，方便程序的認(rèn)知。針對于以上可以發(fā)現(xiàn)，需要據(jù)可視化類庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，找到一種可視化擴(kuò)充的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)途徑，并在程序的調(diào)試和軟件的制作中得到廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

2 基于數(shù)據(jù)木結(jié)構(gòu)可視化類庫的重要地位和目的

2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫的重要性地位

在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其程序化過程設(shè)計(jì)中，需要針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化的直觀分析。換個(gè)層面分析，就是在應(yīng)用與學(xué)習(xí)的過程中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)的同時(shí)，只有達(dá)到數(shù)據(jù)的可視化才能更好的優(yōu)化直觀分析，加快數(shù)據(jù)的理解。在調(diào)試的過程中，想要提升數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫的中的整體編程速度，就應(yīng)該加入集成開發(fā)軟件的思想。由此可見，可視化集成開發(fā)軟件可以精簡程序頁面，降低編寫程序頁面的難度，從一定的程度上加快了軟件開發(fā)的速度。例如：Visual、C++等集成開發(fā)軟件。

2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫設(shè)計(jì)的成因構(gòu)建

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化的類庫設(shè)計(jì)主要成因是讓數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫增加更多的使用途徑和強(qiáng)大的適應(yīng)性、靈敏性。例如：JVDSCL就可以更加直觀的應(yīng)用到程序的開發(fā)之中。開發(fā)者利用書籍結(jié)構(gòu)可視化類庫，呈現(xiàn)全新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并加強(qiáng)穩(wěn)定性。其中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫面向的對象是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基于算法的角度看，儲存結(jié)構(gòu)的運(yùn)行可以直接利用輸出訪問結(jié)果的形式顯現(xiàn)對接。

3 基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 基于結(jié)構(gòu)可視化類庫的設(shè)計(jì)

針對于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的可視化類庫，應(yīng)從整體角度進(jìn)行分析，并在Java集合庫基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的拓展，在拓展的方向上會根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)脑黾訑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，形成樹圖的形式。并在此過程中形成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化的構(gòu)建。換句話說，就是在Java集合庫原本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的操作前提下，實(shí)現(xiàn)可視屬性的接口接入，并讓所有數(shù)據(jù)呈現(xiàn)顯示模式，同時(shí)在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)權(quán)衡和選擇，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的多種布局方式。

在設(shè)計(jì)的同時(shí)，針對可視化類庫的主要可視化結(jié)構(gòu)編制，是以顯示形式和布局方式進(jìn)行展現(xiàn)的。其中，VCollection是較為關(guān)鍵的接口，一方面需要負(fù)擔(dān)著提供提供Collection接口的主要任務(wù)，另外一方面需要實(shí)現(xiàn)可視化接口。通常情況下，利用voiddraw重新繪制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，采用displayMode參數(shù)值構(gòu)建顯示的方式。參數(shù)c說明了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出的顏色，并且形態(tài)各異。從設(shè)計(jì)布局角度分析，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化需要針對圖形布局進(jìn)行有效的計(jì)算。針對于線性布局，主要是在隊(duì)列和線性表的結(jié)構(gòu)上，普通算法架構(gòu)是利用數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)量，及其顯示的大小和數(shù)據(jù)元素?cái)?shù)量進(jìn)行計(jì)算。二維彈性模型算法上，需要根據(jù)模型多樣化實(shí)現(xiàn)遺傳模擬算法幫助開發(fā)者加強(qiáng)認(rèn)知。此外還需要針對以節(jié)點(diǎn)之間的管理數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，利用樹布局的方式進(jìn)行坐標(biāo)構(gòu)建和確定，然后按照順序進(jìn)行邏輯編程，最終回歸原點(diǎn)。

3.2 基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫的實(shí)現(xiàn)分析

從篇幅的角度看，結(jié)構(gòu)可視化類庫的實(shí)現(xiàn)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)動態(tài)演示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)變化構(gòu)建。例如：鏈表階段的構(gòu)建上，需要根據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)可視化文庫構(gòu)建自行編碼，并在動態(tài)演示基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的布局，在動態(tài)的層面上，深入進(jìn)一步的優(yōu)化，并按照自身的需求實(shí)現(xiàn)目的。

總結(jié)：針對于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫優(yōu)化上，想要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)實(shí)用性和擴(kuò)展性，就應(yīng)該根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫設(shè)計(jì)，提升軟件開發(fā)速度，并在一定的程度上簡化復(fù)雜程度，最終為我國開發(fā)者提供更為優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)成果，保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化類庫設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

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