數(shù)據結構可視化類庫的設計與實現(xiàn)

張屹東 李瑞珣 山西農業(yè)大學信息學院

1 數(shù)據結構可視化類庫的設計與實現(xiàn)背景

數(shù)據結構可視化是軟件可視化的一個學科分支?？茖W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(xiàn)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(tài)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(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，并基于interestingenvents基礎上，實現(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建數(shù)據類型的基礎self-animation。也就是說，開發(fā)者可以從源代碼的角度按照需求進行選取可視化的數(shù)據種類，并自動形成動畫，狀態(tài)驅動所使用的系統(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行加以表達，方便程序的認知。針對于以上可以發(fā)現(xiàn)，需要據可視化類庫的結構進行實現(xiàn)優(yōu)化，找到一種可視化擴充的數(shù)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(shù)據木結構可視化類庫的重要地位和目的

2.1 數(shù)據結構可視化類庫的重要性地位

在學習數(shù)據結構及其程序化過程設計中，需要針對數(shù)據結構可視化實現(xiàn)對數(shù)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(shù)據結構和程序設計的同時，只有達到數(shù)據的可視化才能更好的優(yōu)化直觀分析，加快數(shù)據的理解。在調試的過程中，想要提升數(shù)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(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)據結構可視化類庫設計的成因構建

數(shù)據結構可視化的類庫設計主要成因是讓數(shù)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(fā)之中。開發(fā)者利用書籍結構可視化類庫，呈現(xiàn)全新的數(shù)據結構，并加強穩(wěn)定性。其中數(shù)據結構可視化類庫面向的對象是數(shù)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(xiàn)對接。

3 基于數(shù)據結構可視化類庫的設計與實現(xiàn)

3.1 基于結構可視化類庫的設計

針對于設計數(shù)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(shù)據結構的拓展，在拓展的方向上會根據實際情況適當?shù)脑黾訑?shù)據結構，形成樹圖的形式。并在此過程中形成數(shù)據結構可視化的構建。換句話說，就是在Java集合庫原本數(shù)據結構的操作前提下，實現(xiàn)可視屬性的接口接入，并讓所有數(shù)據呈現(xiàn)顯示模式，同時在此基礎上實現(xiàn)權衡和選擇，實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)可視化接口。通常情況下，利用voiddraw重新繪制數(shù)據結構，采用displayMode參數(shù)值構建顯示的方式。參數(shù)c說明了數(shù)據結構呈現(xiàn)出的顏色，并且形態(tài)各異。從設計布局角度分析，數(shù)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(shù)據元素數(shù)量，及其顯示的大小和數(shù)據元素數(shù)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(xiàn)遺傳模擬算法幫助開發(fā)者加強認知。此外還需要針對以節(jié)點之間的管理數(shù)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(shù)據結構可視化類庫的實現(xiàn)分析

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

總結：針對于設計和實現(xiàn)數(shù)據結構可視化類庫優(yōu)化上，想要進一步實現(xiàn)實用性和擴展性，就應該根據數(shù)據結構可視化類庫設計，提升軟件開發(fā)速度，并在一定的程度上簡化復雜程度，最終為我國開發(fā)者提供更為優(yōu)質的設計成果，保證數(shù)據結構可視化類庫設計的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

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