【正文】 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 基于姓名排序算法動態(tài)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) [摘要 ]在有限的資源空間里 ,為了提高運(yùn)算處理數(shù)據(jù)的速率，使用高效算法必不可少。本文以 Java 作為開發(fā)工具，設(shè)計(jì)與開發(fā)了基于姓名排序算法動態(tài)演示系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了 插入排序（鏈表插入排序、直接插入排序、折半插入排序等）、交換排序、選擇排序、歸并排序、堆排序等算法的動態(tài)演示。系統(tǒng)界面美觀，操作簡單，可作為排序可視化教學(xué)演示軟件。 [關(guān)鍵詞 ]Java； 排序算法；動態(tài)演示 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) The Design and Implementation of Dynamic Presentation Systems based on Name Sorting Algorithm Abstract： In the space limited resources, in order to improve the rate of operation of the data processing, the use of efficient algorithm is essential. In this paper, Java as a development tool, designed and developed based on the name of sorting algorithm dynamic presentation systems. The system implements insertion sort (list insertion sort, insertion sort, binary insertion sort, etc.), exchange sort, selection sort, merge sort, heap sort, such as dynamic presentations algorithm. System interface is beautiful, simple operation, can be used as sort of teaching visual presentation software. Key words: Java 。 Sorting Algorithm。Dynamic Presentation 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 引言 ...................................................... 1 1 系統(tǒng)背景及意義 ........................................... 2 ............................................. 2 ....................................... 2 ......................................... 2 2 排序算法 ................................................. 5 ......................................... 5 ......................................... 6 ............................................. 6 ............................................. 8 ............................................. 9 ........................................ 10 .............................................. 11 （ MSD） ..................................... 12 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................ 14 ........................................ 14 模塊算法流程圖 ...................................... 14 4 實(shí)現(xiàn) .................................................... 21 直接插入排序 ........................................ 21 折半插入排序 ........................................ 21 ............................................ 22 ............................................ 22 ............................................ 23 ........................................ 23 .............................................. 24 （ MSD） ..................................... 25 5 測試 .................................................... 26 總結(jié) ..................................................... 34 致謝 ..................................................... 35 參考文獻(xiàn) ................................................. 36 科技外文文獻(xiàn) ............................................. 37 附錄 A:基于姓名排序算法動態(tài)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)源代碼 ..... 47 附錄 B:使用說明書 ......................................... 80 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 80 頁 引言 計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，其應(yīng)用早已不局限于簡單的數(shù)值運(yùn)算。 涉及到問題的分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框架、以及插入、刪除、排序查詢等復(fù)雜的非數(shù)值處理和操作。 “ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ” 是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)，也是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程和核心課程。 其 加強(qiáng)對新數(shù)據(jù)類型的研究和尋找更適用更完善的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型，也是今后數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的重要內(nèi)容 .抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型的出現(xiàn)，使得在面向?qū)ο蟮恼Z言中 ,值和變量的類型不再單一，語言中的操作可以作用于多種類型的對象 [1]。因此 ,要建立良好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，首先對系統(tǒng)按某種原則進(jìn)行分解，使系統(tǒng)中各模塊間獨(dú)立性強(qiáng)，依賴性小，結(jié)構(gòu)靈活 ,易于維護(hù)。然而，一個(gè)良好的分解， 要依賴于抽象，只有對系統(tǒng)抽象到一定的程度，才能更好地分解。由于不以記錄為基礎(chǔ)的遞歸數(shù)據(jù)類型的出現(xiàn)，給許多高級應(yīng)用領(lǐng)域提供了更好地表達(dá)復(fù)雜數(shù)據(jù)對象的方法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)從一維二維向三維和多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究意義以及如何實(shí)現(xiàn)它們等等，都是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)今后研究的重要內(nèi)容 [2]。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本元素內(nèi)容的發(fā)展變化 ， 為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究開拓 了 一個(gè)新的方向 [1]。許多國內(nèi)外學(xué)者都把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本元素 —— 數(shù)據(jù)，進(jìn)一步擴(kuò)充為知識 ,提出了知識的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念 ,這樣就在更高層次上表示信息的知識代替了明顯表示信息邏輯數(shù)據(jù)，把表示方法更加復(fù)雜的知識代 替了較為簡單的數(shù)據(jù) ,開拓了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的新方向 .在原有的數(shù)據(jù)擴(kuò)展到知識以后，除了基本元素結(jié)構(gòu)表示的不同需要研究以外，更多地應(yīng)加強(qiáng)對于基本元素間關(guān)系和運(yùn)算以及它們的多種限定性和變化性方面的研究?？傊瑪?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由于其基本元素的內(nèi)容和本質(zhì)的不斷變化，它作為一門學(xué)科也要不斷變化和適應(yīng)新的要求。 各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域迫切需要解決的問題，也是當(dāng)前數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本的研究內(nèi)容之一在計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息融為一體的今天，研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，既要 從 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展考慮，也要從信息技術(shù)的發(fā)展考慮，特別需要重視從理論到實(shí)際的轉(zhuǎn)化研究。許多諸如數(shù)據(jù)工程多 媒介數(shù)據(jù)庫和知識工程等等新發(fā)展起來的學(xué)科，也都大量涉及封數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的理論和技術(shù) , 迫切要求開拓與之對適應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) [11]。 對于初學(xué)者， 它對程序設(shè)計(jì)思想的建立、提升有著重要的作用，既為后續(xù)的計(jì)算機(jī)課程奠定了一個(gè)較為扎實(shí)的基礎(chǔ)，又可提高分析問題和解決問題的能力，而排序更是 “ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ” 里面的核心內(nèi)容。排序算法的學(xué)習(xí)就是為以后利用計(jì)算機(jī)資源高效開發(fā)非數(shù)值處理的計(jì)算機(jī)程序打下堅(jiān)定的理論、方法和技術(shù)基礎(chǔ)。 因此，本文以 java 為開發(fā)語言，設(shè)計(jì)開發(fā)了 基于姓名排序算法動態(tài)演示系統(tǒng)，有助于初學(xué)者的形象直觀的學(xué)習(xí)排序算法。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 80 頁 1 系 統(tǒng)背景及意義 系統(tǒng)背景 由于排序在計(jì)算機(jī)圖形、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)器人、模式識別、基因排序工程及統(tǒng)計(jì)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，所以對排序的研究既有理論上的重要意義，又有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。再加上現(xiàn)在信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，信息的流通量越來越大，如此龐大并且雜亂無章的信息數(shù)據(jù)十分難以管理和查詢，就更加需要一種十分快捷而有效的編排手段來整理這些數(shù)據(jù)信息，讓我們的工作效率得以提高 [4]。 系統(tǒng)目的及意義 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種排序算法不斷的被提出。排序算法在計(jì)算機(jī)科學(xué)中有非常重要的地位 ，且排序在人們的日常 生活和學(xué)習(xí)、科研、生產(chǎn)等各個(gè)方面有著重要的應(yīng)用，因此掌握常用的排序算法是很有必要。在以后的發(fā)展中，排序?qū)ξ覀兊膶W(xué)習(xí)和生活的影響會逐漸增大，因此設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)排序算法動畫演示系統(tǒng)，以提高自己對排序算法的掌握程度 ,并希望該系統(tǒng)有助于初學(xué)者直觀學(xué)習(xí)排序算法。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)一方面使自己更好的掌握排序的知識，另一方面鍛煉一下獨(dú)立開發(fā)系統(tǒng)的能力。 開發(fā)工具介紹 (1) Java 語言 Java[8]是一種可以撰寫跨 平臺 應(yīng)用 軟件 的面向?qū)ο蟮?程序 設(shè)計(jì) 語言 ，是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的 Java 程序設(shè)計(jì)語言和 Java 平臺 （即 JavaEE, JavaME, JavaSE）的總稱。Java 自面世后就非常流行，發(fā)展迅速，對 C++語言形成了有力沖擊。 Java 技術(shù)具有卓越的通用性、高效性、平臺移植性和 安全 性，廣泛應(yīng)用于個(gè)人 PC、 數(shù)據(jù)中心 、 游戲 控制臺、 科學(xué) 超級計(jì)算機(jī) 、 移動電話 和 互聯(lián)網(wǎng) ，同時(shí)擁有全球最大的開發(fā)者專業(yè)社群。在全球 云計(jì)算 和 移動互聯(lián)網(wǎng) 的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，Java 更具備了顯著優(yōu)勢和廣闊前景。 Java 分為三個(gè)體系 JavaSE（ J2SE）（ Java2 Platform Standard Edition， java 平臺標(biāo)準(zhǔn)版）， JavaEE(J2EE)(Java 2 Platform,Enterprise Edition， java 平臺 企業(yè) 版 )， JavaME(J2ME)(Java 2 Platform Micro Edition， java 平臺微型版 )。主要特性： Java 語言是易學(xué)的 [10]。 Java 語言的語法與 C 語言 和 C++語言很接近，使得大多數(shù)程序員很容易學(xué)習(xí)和使用 Java。另一方面， Java 丟棄了 C++中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符 重載 、 多繼承 、自動的 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換 。特別地， Java 語言不使用 指針 ，而是引用。并提供了自動的廢料收集，使得程序員不必為 內(nèi)存管理 而擔(dān)憂。 Java 語言是強(qiáng)制面向?qū)ο蟮?[8]。 Java 語言提供類、 接口 和繼承等原語，為了簡單起見，只支持類之間的單繼承，但支持接口 之間的多繼承，并支持類與接口之間的實(shí)現(xiàn)機(jī)制（ 關(guān)鍵字 為implements）。 Java 語言全面支持 動態(tài)綁定 ，而 C++語言只對 虛函數(shù) 使用 動態(tài)綁定 [10]?？傊?Java語言是一個(gè)純的 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) 語言。 Java 語言是分布式的 [10]。 Java 語言支持 Inter 應(yīng)用的開發(fā)，在基本的 Java 應(yīng)用 編程接口 中有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程接口（ java ），它提供了用于 網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用編程的類庫，包括 URL、 URLConnection、Socket、 ServerSocket 等。 Java 的 RMI（遠(yuǎn)程方法激活）機(jī)制也是開發(fā)分布式應(yīng)用的重要手段。 Java 語言是健壯的 [10]。 Java 的 強(qiáng)類型 機(jī)制、 異常處理 、垃圾的自動收集等是 Java 程序健壯性的重要保證。對指針的丟棄是 Java 的明智選擇。 Java 的安全檢查機(jī)制使得 Java 更具健壯性。 Java 語言是安全的。 Java 通常被用在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，為此， Java 提供了一個(gè)安全機(jī)制以防 惡意代