论文摘要
在学习数据结构的过程中,数据关系的抽象性容易造成学习低效;在一般的程序设计中,数据结构的复杂性往往对调试程序造成一定的困难。在程序执行过程中,应用可视化技术实现算法和数据结构的动态可视,对解决以上的问题有很大的帮助。开发一个可视化类库,可以大大提高相关软件的开发效率。基于上述原因,我们开发了一个数据结构可视化类库JVDSCL（Visual Data Structures Class Library in Java）。 本文首先分析了现有的主要的数据结构类库的不足,进而提出了对可视化技术的需求。同时,对当前软件可视化系统中采用的可视化技术进行了分析与研究。在JCF（Java Collections Framework）的基础上,通过构造可视数据结构类的方法,基本实现了一个数据结构可视化类库JVDSCL。数据结构可视化的关键是实现数据结构的可视图形布局。针对各种不同数据结构图形的可视化需要,作者设计与实现了一个基于工厂方法模式的布局类包DLALibrary（Data structures Layout Algorithms-Library）,它包含针对各种数据结构图形的不同显示需要的各种布局算法。应用DLALibrary,可以对各种数据结构图形进行合理的二维布局。 算法演示软件通过图形的方式直观形象地展示算法的执行过程,为理解算法、学习编程和调试程序提供了便利。实现算法演示软件的关键是如何实现动态演示。算法演示引擎为算法动态演示的实现提供了一种解决方案。通过构造算法演示引擎,可以实现交互式的算法动态演示。在设计与实现JVDSCL的同时,作者研究与开发了一个基于JVDSCL的算法演示引擎AAE（Algorithm Animation Engine）。一个基于算法演示引擎的应用包括:算法演示引擎,代码库和数据结构可视化类库。AAE是JVDSCL的其中一个应用实例。结合AAE的开发,设计、实现与验证数据JVDSCL的可行性与可用性。 本文还给出了JVDSCL的其他应用示例并总结了本文的研究工作。JVDSCL可以应用到多种集成开发环境中,用户既可以保留原有的集成开发环境,又可以获得数据结构可视化的功能,便于调试;同时,应用JVDSCL来开发算法演示软件,可以提高软件开发效率。
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摘要ABSTRACT目录CONTENTS第一章 绪论1.1 研究背景1.1.1 软件可视化1.1.2 数据结构类库1.2 研究意义1.3 研究策略1.4 设计与开发工具的选择1.5 论文的组织第二章 JVDSCL的开发基础与关键技术2.1 现有的数据结构类库2.1.1 STL（Standard Temple Library）2.1.2 JCF（Java Collecitons Framework）2.1.3 JGL（Genetic Library for Java）2.1.4 JDSL（Data Structures Library in Java）2.1.5 DSP（net.datastructures package）2.2 软件可视化系统中的可视化技术2.2.1 事件驱动（Event Driven）2.2.2 状态驱动（State Driven）2.2.3 可视程序设计（Visual Programming）2.2.4 自动动画（Automatic Animation）2.3 JVDSCL采用的开发基础和可视化技术第三章 JVDSCL的设计与实现3.1 Java Collections Framework概述3.1.1 集合论引述3.1.2 JCF3.2 JVDSCL的设计与实现3.2.1 在JCF基础上新增加的数据结构类3.2.2 对JCF原有的及新增加的数据结构类的可视化扩展3.2.3 在JCF基础上新增加的算法Library的设计与实现'>第四章 布局类包DLALibrary的设计与实现4.1 引言4.2 工厂方法模式概述Library的设计'>4.3 DLALibrary的设计4.3.1 DLA-Library的总体结构4.3.2 DLA-Library中的布局方法Library的实现'>4.4 DLALibrary的实现4.4.1 可视数据结构类4.4.2 处理具体算法的前置条件和后置条件Library中的实现'>4.4.3 工厂方法模式在DLALibrary中的实现Library的应用'>4.5 DLALibrary的应用第五章 基于JVDSCL的算法演示引擎的设计与实现5.1 算法演示引擎AAE5.1.1 AAE的总体设计5.1.2 解释算法的基本原理5.1.3 AAE的基本实现5.1.4 JVDSCL在算法演示引擎AAE中的应用5.2 JVDSCL在其他方面的应用结论参考文献攻读硕士学位期间发表的论文独创性声明致谢
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标签：数据结构论文; 可视化论文; 类库论文; 算法演示论文;
