數據結構可視化類庫的設計與實現

張屹東 李瑞珣 山西農業大學信息學院

1 數據結構可視化類庫的設計與實現背景

數據結構可視化是軟件可視化的一個學科分支。科學的計算和可視化方法，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計算結果的分析。其中，可視化可以分為，事件驅動和自動動畫、狀態驅動、可視化設計幾種類型。以上四種類型，有著他們特殊的系統和使用途徑，其中事件系統所使用的是ANIMAL系統，需要可視化的區域內，并基于interestingenvents基礎上，實現注釋。自動動畫所使用的系統是Jeliot等。利用可是解釋器的形式來構建數據類型的基礎self-animation。也就是說，開發者可以從源代碼的角度按照需求進行選取可視化的數據種類，并自動形成動畫，狀態驅動所使用的系統是LEONARDO等。換句話說，就是在程序和可視化的前提下，呈現出來的一種映射關系，在執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行加以表達，方便程序的認知。針對于以上可以發現，需要據可視化類庫的結構進行實現優化，找到一種可視化擴充的數據結構途徑，并在程序的調試和軟件的制作中得到廣泛的應用價值。

2 基于數據木結構可視化類庫的重要地位和目的

2.1 數據結構可視化類庫的重要性地位

在學習數據結構及其程序化過程設計中，需要針對數據結構可視化實現對數據結構可視化的直觀分析。換個層面分析，就是在應用與學習的過程中，數據結構和程序設計的同時，只有達到數據的可視化才能更好的優化直觀分析，加快數據的理解。在調試的過程中，想要提升數據結構可視化類庫的中的整體編程速度，就應該加入集成開發軟件的思想。由此可見，可視化集成開發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的速度。例如：Visual、C++等集成開發軟件。

2.2 數據結構可視化類庫設計的成因構建

數據結構可視化的類庫設計主要成因是讓數據結構可視化類庫增加更多的使用途徑和強大的適應性、靈敏性。例如：JVDSCL就可以更加直觀的應用到程序的開發之中。開發者利用書籍結構可視化類庫，呈現全新的數據結構，并加強穩定性。其中數據結構可視化類庫面向的對象是數據結構，基于算法的角度看，儲存結構的運行可以直接利用輸出訪問結果的形式顯現對接。

3 基于數據結構可視化類庫的設計與實現

3.1 基于結構可視化類庫的設計

針對于設計數據結構的可視化類庫，應從整體角度進行分析，并在Java集合庫基礎上進行數據結構的拓展，在拓展的方向上會根據實際情況適當的增加數據結構，形成樹圖的形式。并在此過程中形成數據結構可視化的構建。換句話說，就是在Java集合庫原本數據結構的操作前提下，實現可視屬性的接口接入，并讓所有數據呈現顯示模式，同時在此基礎上實現權衡和選擇，實現進一步的多種布局方式。

在設計的同時，針對可視化類庫的主要可視化結構編制，是以顯示形式和布局方式進行展現的。其中，VCollection是較為關鍵的接口，一方面需要負擔著提供提供Collection接口的主要任務，另外一方面需要實現可視化接口。通常情況下，利用voiddraw重新繪制數據結構，采用displayMode參數值構建顯示的方式。參數c說明了數據結構呈現出的顏色，并且形態各異。從設計布局角度分析，數據結構可視化需要針對圖形布局進行有效的計算。針對于線性布局，主要是在隊列和線性表的結構上，普通算法架構是利用數據元素數量，及其顯示的大小和數據元素數量進行計算。二維彈性模型算法上，需要根據模型多樣化實現遺傳模擬算法幫助開發者加強認知。此外還需要針對以節點之間的管理數據進行描述，利用樹布局的方式進行坐標構建和確定，然后按照順序進行邏輯編程，最終回歸原點。

3.2 基于數據結構可視化類庫的實現分析

從篇幅的角度看，結構可視化類庫的實現是數據結構動態演示系統的結構數據變化構建。例如：鏈表階段的構建上，需要根據應用數據可視化文庫構建自行編碼，并在動態演示基礎上，實現數據結構的布局，在動態的層面上，深入進一步的優化，并按照自身的需求實現目的。

總結：針對于設計和實現數據結構可視化類庫優化上，想要進一步實現實用性和擴展性，就應該根據數據結構可視化類庫設計，提升軟件開發速度，并在一定的程度上簡化復雜程度，最終為我國開發者提供更為優質的設計成果，保證數據結構可視化類庫設計的可持續發展戰略。

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