【文章內(nèi)容簡介】 描述本系統(tǒng)的主要是由四個算法來實現(xiàn)的，： 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)總的來說包括兩個部分：一個是基于排序算法的演示系統(tǒng)，一個是基于二叉查找樹的排序系統(tǒng)。在排序算法的系統(tǒng)中主要是冒泡排序模塊、插入排序模塊、選擇排序模塊，實現(xiàn)排序算法的演示，而二叉查找樹模塊主要是實現(xiàn)二叉查找樹的插入、刪除、排序功能。在開啟算法可視化演示系統(tǒng)之后，用戶可以選擇排序系統(tǒng)或者二叉查找樹系統(tǒng)進行演示，如果選擇的是排序系統(tǒng)，就會出現(xiàn)三個子系統(tǒng)，然后可以對三個系統(tǒng)進行演示。如果選擇的是二叉查找樹系統(tǒng)就可以對該系統(tǒng)進行插入、刪除、排序操作。第二節(jié) 模塊設(shè)計一、算法模塊設(shè)計排序算法模塊設(shè)計Sort類定義了排序算法的參數(shù)，數(shù)組的長度，排序前的數(shù)組，以及排序后的數(shù)組，獲取排序參數(shù)，打印排序前后的數(shù)組等一系列操作，是冒泡、選擇、插入的父類，： 排序類冒泡排序模塊設(shè)計BubbleSort類是從排序類繼承而來的，完成對冒泡排序的排序、：. 冒泡排序類選擇排序模塊設(shè)計SelectSort類是從排序類繼承而來的，完成對選擇排序的排序、：. 選擇排序類插入排序模塊設(shè)計InsertSort類是從排序類繼承而來的，完成對選插入序的排序、：二、界面模塊設(shè)計界面所含的主要繼承的類此次設(shè)計我們使用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計模式，算的實現(xiàn)和可視化的部分寫在各自的類里面，可視化是采用圖形界面寫的。雖然算法不同，但它們之間還是有很多的共同之處。比如：在排序的時候需要的排序?qū)ο蟮臄?shù)組是整形的，它們必須給外界提供一個公共的排序方法接口；和它們在排序過程中所需要的適配器來進控制，： 界面類的繼承關(guān)系從上圖我們可以清楚的看到類TreeControl和類TreeView都繼承了類JPanel，類而類JPanel又繼承了JComponent。他們既有共性又有特性，如果只考慮他們的共性，而不考慮他們的特性，就不能反映出他們之間的層次關(guān)系，不能完整、正確地對客觀世界，進行抽象的描述，類TreeControl和類TreeView都有類JPanel的所有的特征，即有他們的共性。同時這三個類都有JComponent的性質(zhì)，而反過來則不一定成立。本次設(shè)計我們所用的算法最多的就是排序算法，類SelectSort 和 BubbleSort 以及類InsertSort都繼承了Sort。它們都有公共的算法，有交換，和開始時間，結(jié)束時間，都需要一個數(shù)組來存放這些值，Sort就含有它們的公共屬性，而選擇排序，插入排序金額冒泡排序都各自有自己的實現(xiàn)方法，：主界面模塊的設(shè)計VisualFrame類是該系統(tǒng)的主界面，該類主要定義了界面的按鈕，以及生成界面的方法和響應(yīng)方法，： VisualFrame類的類圖排序界面模塊的設(shè)計MainSortApp類是實現(xiàn)排序算法的界面，在此界面上可以選擇三種排序中的一種進行排序，：排序時彈出界面模塊的設(shè)計OutPutFrame類是實現(xiàn)具體排序算法的界面，當選擇三種排序的一種算法時就會出現(xiàn)彈出的界面，：二叉查找樹界面模塊的設(shè)計TreeControl的類是實現(xiàn)二叉查找樹的界面，在此類中定義了插入、刪除、查找等按鈕，將這些按鈕都加入監(jiān)聽，：第三節(jié) 系統(tǒng)流程圖當打開演示系統(tǒng)后，顯示的界面上有兩個按鈕，選擇演示類型，如果是選擇排序，就可以輸入數(shù)據(jù)，選擇排序插入排序，或者冒泡排序，或者選擇排序，之后就展示演示過程，演過示完后可以選擇繼續(xù)排序，也可以退出循環(huán)，結(jié)束此過程。如果在第一個分支時不是選擇的是排序演示，則輸入節(jié)點值，選擇插入、刪除、排序三種方式中的一種，然后展示相應(yīng)的效果，完了之后我們也可以繼續(xù)此操作，也可以結(jié)束此操作。在對系統(tǒng)進行了需求分析和概要設(shè)計之后的，對系統(tǒng)進行了詳細的設(shè)計，分析了各個模塊的流程和步驟，并進行了流程的系統(tǒng)分析，繪出的本系統(tǒng)總體工作流程圖。 算法可視化演示軟件開發(fā)總體流程圖第四節(jié) 本章小結(jié)本章主要是對算發(fā)可視化演示系統(tǒng)進行總體設(shè)計，設(shè)計了程序?qū)?yīng)的模塊，并畫了相應(yīng)的流程圖，為接下來的系統(tǒng)實現(xiàn)打下了堅實的基礎(chǔ)。第五章 系統(tǒng)實現(xiàn)第一節(jié) 可視化主界面的實現(xiàn)本段代碼實現(xiàn)的算法可視化的主界面，當開始運行時，系統(tǒng)就會判斷選擇的哪個按鈕，然后做相應(yīng)的響應(yīng)，如果是選擇的排序按鈕，就會把排序按鈕設(shè)置為不可見的，如果是選擇的二叉查找樹的按鈕那么，這個按鈕也會被設(shè)置為不可見的按鈕，也就是界面會顯示“排序可視化”和“二叉查找樹”兩個互斥按鈕。首先定義排序可視化和二叉查找樹演示兩個按鈕：public class VisualFrame extends JFrame{ private JButton sort=new JButton(排序可視化)。 private JButton tree=new JButton(二叉查找樹演示)。 private ActionListener arg0=new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {//實現(xiàn)按鈕操作的響應(yīng)方法// TODO Autogenerated method stub if(()==sort){ //用來判斷發(fā)起事件的控件是不是sort (new Runnable() { // 導致 runnable 的 run 方法在 EventQueue 的指派線程上被調(diào)用 public void run() { try { MainSortApp window = new MainSortApp()。 (true)。 } catch (Exception e) { ()。 } }})。 (false)。//按鈕不可用 (true)。//按鈕可用} if(()==tree){//用來判斷發(fā)起事件的控件是不是tree DisplayBinaryTree frame = new DisplayBinaryTree()。 (二叉查找樹演示)。 (500, 500)。 (true)。(false)。 (true)。//按鈕 }}}。 public VisualFrame(){ setLayout(new FlowLayout())。 (sort)。 (tree)。 (arg0)。//將排序按鈕加監(jiān)聽 (arg0)。//將樹的按鈕加監(jiān)聽 setSize(200,200)。//設(shè)置界面的大小 setLocationRelativeTo(null)。//使窗口顯示在屏幕中央 (EXIT_ON_CLOSE)。//設(shè)置關(guān)閉動作 setVisible(true)。//設(shè)置為可見的public static void main(String[] args) { new VisualFrame()。 }}第二節(jié) 排序算法界面所實現(xiàn)的功能接下來，將詳細介紹排序算法界面所實現(xiàn)的功能：①創(chuàng)建createContents的方法，定義框架并且創(chuàng)建JFrame對象，設(shè)置內(nèi)容框格的布局，設(shè)置框格中的標題文字，并設(shè)置組件的大小和位置。其創(chuàng)建的方法如下：private void createContents() { frame = new JFrame()。 (false)。 ().setLayout(null)。 (排序演示程序)。 (100, 100, 530, 570)。②定義菜單，并創(chuàng)建菜單對象，設(shè)置文本框，并定義獲得隨機菜單項對象：final JMenu menu = new JMenu()。 (其他途徑獲取數(shù)據(jù))。 (menu)。final JMenuItem openFileItemMenuItem = new JMenuItem()。 final JMenuItem getRandomItemMenuItem = new JMenuItem()。③在可視化的演示的時，我們可隨機生成15個隨機數(shù)：public void mousePressed(final MouseEvent e) { //隨機生成15個數(shù) Random rnd = new Random()。 int[] nums = new int[15]。 for (int i=0。 i15。 i++) { int p = (650)。 if (nums[i] != 0) i。 else nums[i] = p。 } String data=。 for(int i=0。i15。i++){ data=data+nums[i]+,。 } (data)。 }④定義鼠標被按下調(diào)用時的方法：public void mousePressed(final MouseEvent e) { File file = (new String[] { txt }, Text Files(*.txt), null)。 String data = (file)。 (data)。 }⑤定義單選按鈕組件，并創(chuàng)建對象，設(shè)置組件的名字，分別設(shè)置文本的單選組件按鈕，設(shè)置初始狀態(tài)為選中，并將相應(yīng)的單選按鈕加入到面板中：BubbleSortRadioButton = new JRadioButton()。 (sortRadio)。//定義按鈕 (冒泡排序)。//定義按鈕 (true)。//判斷按鈕是否可選 (BubbleSortRadioButton)。//將冒泡排序按鈕添加到面板InsertSortRadioButton = new JRadioButton()。 (sortRadio)。 (插入排序)。 (InsertSortRadioButton)。SellectionSortRadioButton = new JRadioButton()。 (sortRadio)。 (選擇排序)。 (SellectionSortRadioButton)。⑥設(shè)置“輸入數(shù)據(jù)”，“為保證演示效果”，“請輸入少于20個小于650的整數(shù)排序結(jié)果”設(shè)置它們的背景顏色為紅色，并將這些標簽加入到內(nèi)容窗格，并設(shè)置組件大小和位置：final JLabel label = new JLabel()。 final JLabel label_2 = new JLabel()。 (輸入數(shù)據(jù)( , 隔開)：)。 (10, 53, 120, 18)。 ((為保證演示效果，請輸入少于20個小于650的整數(shù)))。 ()。(120, 53, 300, 18)。().add(label_2)。 final JLabel label_1 = new JLabel()。 (排序結(jié)果：)。 (10, 172, 66, 18)。 ().add(label_1)。第三節(jié) 二叉查找樹可視化功能的實現(xiàn)當從主界面選擇的是“二叉查找樹”時就會從main方法開始執(zhí)行：public static void main(String[] args) { DisplayBinaryTree frame = new DisplayBinaryTree()。 (二叉查找樹演示)。 (500, 500)。//設(shè)置框架的大小 (null)。 //窗口顯示在屏幕中央 ()。 (true)。}}//窗口設(shè)置為可見的實例化“插入”、“刪除”、“查找”這三個對象，并將這三個按鈕添加到 jpcontrol中：private BinaryTreeInteger tree 。 private JTextField jtfKey = new JTextField(5)。 private TreeView jpview = new TreeView()。 private JButton jbtInsert = new JButton(插入)。 private JButton jbtDelete = new JButton(刪除) private JButton jbtSearch = new JButton(查找)。 private JLabel jlbl = new JLabel(輸入一個節(jié)點值: )。 = outtree。setLayout(new BorderLayout())。//設(shè)置邊界布局 add(jpview, )。 JPanel jpcontrol = new JPanel()。 (jlbl)。 (jtfKey)。 (jbtInsert)。 (jbtDelete)。 (jbtSearch)。 add(jpcontrol, )。插入按鈕事件監(jiān)聽器的實現(xiàn)，輸入的數(shù)據(jù)不能為空，并且只能輸入整數(shù)的數(shù)據(jù)：(new ActionListener(){public void actionPerformed(ActionEvent e){ String temp = ()。 ()。