Python ｜ Visualisierung sortieren ｜ Es fühlt sich gut an zu sehen
Visualisieren Sie, wie Sie in Python sortieren
Visualisieren Sie, wie Daten mit Pythons Tkinter sortiert werden
"Das war's!"
Es ist ein Code, der zu sein scheint.
before
after
Wie der Inhalt
--Schnelle Sorte --Zusammenführen, sortieren
- Selektive Sortierung
Wird hinausgetragen werden. Hier ist der Beispielcode. Erstellen Sie einige Klassen. Dann erstellen Sie eine Funktion.
- Controller-Klasse
- Klasse anzeigen
- Sortierklasse
Beispielcode
sortSample.py
# =*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*
#Mit tkinter und Zeitschaltuhren
#Visualisieren Sie die Sortierung
# 2020.06.19 ProOJI
# =*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*=*
import tkinter
import time
#Leinwandgröße
CANVAS_WIDTH = 600
CANVAS_HEIGHT = 400
#Gewicht zum Zeitpunkt der Zeichnung (en)
WAIT = 0
class Sort():
#Sortiertyp
SELECTION_SORT = 1
QUICK_SORT = 2
MERGE_SORT = 3
def __init__(self, view):
'Objekterstellung zum Sortieren'
self.view = view
def start(self, data, method):
'Starten Sie die Sortierung'
#Legen Sie eine Liste der zu sortierenden Daten fest
self.data = data
#Legen Sie die Anzahl der zu sortierenden Daten fest
self.num = len(data)
#Initialisierung der Vergleichszahl
self.compare_num = 0
#Führen Sie die Sortierung nach Methode durch
if method == Sort.SELECTION_SORT:
#Wählen Sie die Sortierausführung
self.selection_sort(0, self.num - 1)
elif method == Sort.QUICK_SORT:
#Schnelle Sortierung ausführen
self.quick_sort(0, self.num - 1)
elif method == Sort.MERGE_SORT:
#Bereiten Sie den Arbeitsspeicher für die Zusammenführungssortierung vor
self.work = [0] * self.num
#Sortierausführung zusammenführen
self.merge_sort(0, self.num - 1)
for num in self.data:
print(num)
#Geben Sie die Anzahl der Vergleiche zurück
return self.compare_num
def selection_sort(self, left, right):
'Führen Sie eine Auswahlsortierung durch'
if left == right:
#Da es nur einen Datenbestand gibt, endet die Sortierung
return
#Bestimmen Sie vorübergehend den Mindestwert
min = self.data[left]
i_min = left
#Suchen Sie nach dem Mindestwert aus dem Sortierbereich
for i in range(left, right + 1):
if min > self.data[i]:
#Aktualisierung des Mindestwerts
min = self.data[i]
i_min = i
#Erhöhen Sie die Anzahl der Vergleiche
self.compare_num += 1
#Tauschen Sie den Mindestwert und die Daten ganz links aus
if i_min != left:
#Nur bei Bedarf ersetzen
tmp = self.data[left]
self.data[left] = self.data[i_min]
self.data[i_min] = tmp
#Aktuelle Datenfolge anzeigen
self.view.draw_data(self.data)
#Grenzen Sie den Bereich ein und wählen Sie ihn erneut aus
self.selection_sort(left + 1, right)
def quick_sort(self, left, right):
'Führen Sie eine schnelle Sortierung durch'
if left >= right:
#Die Sortierung endet, da die Anzahl der Daten 1 oder weniger beträgt
return
#Pivot-Bestimmung
pivot = self.data[left]
i = left
j = right
#Platzieren Sie die Zahlen unter dem Drehpunkt in der ersten Hälfte des Arrays.
#Sammeln Sie Zahlen über dem Pivot in der zweiten Hälfte des Arrays
while True:
#Suchen Sie nach Zahlen über dem Drehpunkt von links
while self.data[i] < pivot:
i += 1
#Erhöhen Sie die Anzahl der Vergleiche
self.compare_num += 1
#Suchen Sie nach Zahlen unter dem Drehpunkt von rechts
while self.data[j] > pivot:
j -= 1
#Erhöhen Sie die Anzahl der Vergleiche
self.compare_num += 1
# i >=J werden heißt
#Die Zahlen darunter drehen sich auf der linken Seite des Arrays
#Dass die Zahlen über dem Pivot auf der rechten Seite des Arrays gesammelt werden
if i >= j:
#Der Teilungsprozess des Satzes ist abgeschlossen
break
#Tauschen Sie die beiden gesuchten Nummern aus
tmp = self.data[i]
self.data[i] = self.data[j]
self.data[j] = tmp
#Die Suche wird ab der nächsten Nummer nach dem Austausch fortgesetzt
i += 1
j -= 1
#Aktuelle Datenfolge anzeigen
self.view.draw_data(self.data)
#Sortieren Sie nach einer Reihe kleiner Zahlen
self.quick_sort(left, i - 1)
#Sortieren Sie nach einer Reihe großer Zahlen
self.quick_sort(j + 1, right)
def merge_sort(self, left, right):
'Führen Sie eine Zusammenführungssortierung durch'
if left == right:
#Da es nur einen Datenbestand gibt, endet die Sortierung
return
#Teilen Sie das Set in der Mitte in zwei Teile
mid = (left + right) // 2
#Sortieren Sie die Daten jedes Satzes nach der Division
self.merge_sort(left, mid)
self.merge_sort(mid + 1, right)
#Führen Sie jeden sortierten Satz zusammen
self.merge(left, mid, right)
#Aktuelle Datenfolge anzeigen
self.view.draw_data(self.data)
def merge(self, left, mid, right):
'Sätze zusammenführen'
#Stellen Sie den Startpunkt des ersten Satzes ein
i = left
#Stellen Sie den Startpunkt des zweiten Satzes ein
j = mid + 1
#Legen Sie den Startpunkt des Zusammenführungszielsatzes fest
k = 0
#Einer der beiden Sätze
#Schleife, bis alle zusammengeführt sind
while i <= mid and j <= right:
#Erhöhen Sie die Anzahl der Vergleiche
self.compare_num += 1
#Von den beiden Sätzen ohne die zusammengeführten Daten
#Führen Sie die kleineren der ersten Daten zusammen
if (self.data[i] < self.data[j]):
self.work[k] = self.data[i]
#Der Index der zusammengeführten Menge und
#Erhöhen Sie den Index des Zusammenführungszielsatzes
i += 1
k += 1
else:
self.work[k] = self.data[j]
#Der Index der zusammengeführten Menge und
#Erhöhen Sie den Index des Zusammenführungszielsatzes
j += 1
k += 1
#Eine Reihe von nicht zusammengeführten Daten
#In den Zusammenführungszielsatz einbinden
while i <= mid:
#Erhöhen Sie die Anzahl der Vergleiche
self.compare_num += 1
self.work[k] = self.data[i]
i += 1
k += 1
while j <= right:
#Erhöhen Sie die Anzahl der Vergleiche
self.compare_num += 1
self.work[k] = self.data[j]
j += 1
k += 1
#Kopieren Sie den Zusammenführungszielsatz in Daten
j = 0
for i in range(left, right + 1):
self.data[i] = self.work[j]
j += 1
class View():
def __init__(self, master):
'UI-bezogene Objekterzeugung'
#verschiedene Einstellungen
self.drawn_obj = []
#Bestimmen Sie die Größe der Leinwand
self.canvas_width = CANVAS_WIDTH
self.canvas_height = CANVAS_HEIGHT
#Erstellen Sie einen Rahmen für die Anzeige von Informationen
self.canvas_frame = tkinter.Frame(
master,
)
self.canvas_frame.grid(column=1, row=1)
#Erstellen Sie einen Rahmen für das Operations-Widget
self.operation_frame = tkinter.Frame(
master,
)
self.operation_frame.grid(column=2, row=1, padx=10)
#Erzeugung und Platzierung von Leinwänden
self.canvas = tkinter.Canvas(
self.canvas_frame,
width=self.canvas_width,
height=self.canvas_height,
)
self.canvas.pack()
#Etikettenerstellung und -platzierung
self.text = tkinter.StringVar()
self.text.set("Drücken Sie die Starttaste")
self.label = tkinter.Label(
self.canvas_frame,
textvariable=self.text,
)
self.label.pack()
#Generieren und Anordnen von Frames für die Platzierung von Textfeldern
max_w = CANVAS_WIDTH // 2
max_h = CANVAS_HEIGHT // 2
if max_w < max_h:
max = max_w
else:
max = max_h
self.text_frame = tkinter.LabelFrame(
self.operation_frame,
text="Anzahl der Daten (maximal" + str(max) + "）"
)
self.text_frame.pack(ipadx=10, pady=10)
self.entry = tkinter.Entry(
self.text_frame,
width=4
)
self.entry.pack()
#Generierung und Platzierung von Frames für die Platzierung von Optionsfeldern
self.radio_frame = tkinter.LabelFrame(
self.operation_frame,
text="Algorithmus"
)
self.radio_frame.pack(ipadx=10, pady=10)
#Objekterzeugung zum Abrufen der aktivierten Schaltfläche
self.sort = tkinter.IntVar()
self.sort.set(Sort.QUICK_SORT)
#Erstellen und platzieren Sie 3 Optionsfelder für die Algorithmusauswahl
self.selection_button = tkinter.Radiobutton(
self.radio_frame,
variable=self.sort,
text="Selektive Sortierung",
value=Sort.SELECTION_SORT
)
self.selection_button.pack()
self.quick_button = tkinter.Radiobutton(
self.radio_frame,
variable=self.sort,
text="Schnelle Sorte",
value=Sort.QUICK_SORT
)
self.quick_button.pack()
self.merge_button = tkinter.Radiobutton(
self.radio_frame,
variable=self.sort,
text="Zusammenführen, sortieren",
value=Sort.MERGE_SORT
)
self.merge_button.pack()
#Generierung und Platzierung von Starttasten
self.button = tkinter.Button(
self.operation_frame,
text="Start",
)
self.button.pack()
def start(self, n):
'Hintergrund zeichnen'
#Stellen Sie die Anzahl der Daten ein
self.num = n
#Bestimmen Sie die Breite der Linie, die ein Datenbild darstellt
self.line_width = CANVAS_WIDTH / self.num
#Bestimmen Sie die Zeilenhöhe des Datenwerts 1
#Wenn der Datenwert N ist, ist die Zeilenhöhe self.line_height *Werden Sie N.
self.line_height = CANVAS_HEIGHT / self.num
#Wenn zu viele Daten zum Zeichnen vorhanden sind
if self.line_width < 2 or self.line_height < 2:
return False
#Zur Einstellung der Hintergrundposition (zentriert)
self.offset_x = int(
(self.canvas.winfo_width() - self.line_width * self.num) / 2
)
self.offset_y = int(
(self.canvas.winfo_height() - self.line_height * self.num + 1) / 2
)
#Löschen Sie die einmal gezeichneten Daten
for obj in self.drawn_obj:
self.canvas.delete(obj)
#Leeren Sie die gezeichnete Datenliste, da sie gelöscht wurde
self.drawn_obj = []
#Hintergrundobjekt vorab löschen
self.canvas.delete("background")
#Hintergrund zeichnen
self.canvas.create_rectangle(
self.offset_x,
self.offset_y,
int(self.offset_x + self.line_width * self.num),
int(self.offset_y + self.line_height * self.num),
width=0,
fill="#EEEEFF",
tag="background"
)
#Zeichnung sofort reflektieren
self.canvas.update()
return True
def get_algorithm(self):
'Sortieralgorithmus-Erfassung'
return self.sort.get()
def get_data_num(self):
'Holen Sie sich die Anzahl der Daten'
return int(self.entry.get())
def draw_data(self, data):
'Zeichnen Sie eine Datenfolge als Linie'
#Löschen Sie die einmal gezeichneten Daten
for obj in self.drawn_obj:
self.canvas.delete(obj)
#Leeren Sie die gezeichnete Datenliste, da sie gelöscht wurde
self.drawn_obj = []
#Zeichnen Sie die Zahlen in der Liste als Rechteck
i = 0
for value in data:
#Bestimmen Sie den Start- und Endpunkt des Rechtecks
#Bestimmen Sie die horizontalen Koordinaten des Rechtecks aus der Datenposition
x1 = int(self.offset_x + i * self.line_width)
x2 = int(self.offset_x + (i + 1) * self.line_width)
#Bestimmen Sie die vertikalen Koordinaten des Rechtecks aus den Datenwerten
y1 = int(self.offset_y + self.line_height * (self.num - value))
y2 = int(self.offset_y + self.line_height * self.num)
#Fügen Sie ein Tag hinzu, damit Sie es später löschen können
tag = "line" + str(i)
self.drawn_obj.append(tag)
#Zeichne ein Rechteck
self.canvas.create_rectangle(
x1, y1,
x2, y2,
tag=tag,
fill="#FFA588",
width=1
)
i += 1
#Zeichnung sofort reflektieren
self.canvas.update()
#Schlaf für Sekunden warten
time.sleep(WAIT)
def update_message(self, text):
'Aktualisieren Sie die Nachricht, um sie auf dem Etikett anzuzeigen'
#Legen Sie die Zeichenfolge fest, die auf dem Etikett gezeichnet werden soll
self.text.set(text)
#Zeichnung sofort reflektieren
self.label.update()
class Controller():
def __init__(self, view, sort):
'Erstellen Sie Objekte zur Steuerung von Sortieren und Anzeigen'
#Zu steuernde Objekteinstellungen anzeigen und sortieren
self.view = view
self.sort = sort
#Akzeptiert Ereignisse, wenn auf die Schaltfläche geklickt wird
self.view.button["command"] = self.button_click
def button_click(self):
'Verarbeitung beim Klicken auf eine Schaltfläche'
num = self.view.get_data_num()
#Ansicht starten
if not self.view.start(num):
#Nachrichtenaktualisierung
self.view.update_message(
"Zu viele Daten"
)
#Tu nichts, wenn du versagst
return
#Generieren Sie eine zufällige Liste der Anzahl der Daten NUM mit NUM als Maximalwert
data = []
for _ in range(num):
import random
data.append(int(random.randint(0, num - 1)))
#Bei Bestellung der Ausgangsdaten in absteigender Reihenfolge
#data = []
# for i in range(num):
# data.append(num - i)
#Nachrichtenaktualisierung
self.view.update_message("Sortierung")
#Starten Sie die Sortierung
compare_num = self.sort.start(data, self.view.get_algorithm())
#Nachrichtenaktualisierung
self.view.update_message(
"Die Sortierung ist abgeschlossen! (Vergleich:" + str(compare_num) + "）"
)
#App-Generierung
app = tkinter.Tk()
app.title("Sortieren")
#Objekterstellung anzeigen
view = View(app)
#Objekterstellung sortieren
sort = Sort(view)
#Controller-Objekterstellung
controller = Controller(view, sort)
#Warten auf den Empfang der Veranstaltung im Mainloop
app.mainloop()
Zusammenfassung
Es gibt verschiedene Sortieralgorithmen. Ich hoffe du kannst es gut gebrauchen.
- Referenzinformationen
Ich habe den Sortieralgorithmus zusammengefasst
Recommended Posts