5种python方法实现冒泡排序可视化BubbleSortV

　　1说明：
　　1。1冒泡排序：
　　1。1。1原理：比较两个相邻的元素，将值大的元素交换至右端。
　　1。1。2来源：由来是因为越大的元素会经由交换慢慢浮到数列的顶端，故得名。
　　1。1。3是一种最简单直观的排序算法之一。
　　1。2冒泡排序可视化：
　　1。2。1BubbleSortVisualizer。
　　1。2。2更能直观了解这种排序。
　　1。2。3通过多种方法实现，理解该算法，同时复习python。
　　1。2。4python法，采用：matplotlib法、pygame法、turtle法（2d3d）、opencv法。
　　1。2。5代码来源网络，来源已注明，仅供学习，感谢网友，适合收藏。
　　具体代码和讲解
　　2python法：
　　2。1matplotlib法
　　2。1。1效果图：
　　2。1。2代码来源：https：blog。csdn。netm1090760001articledetails103217052
　　2。1。3代码一：frommatplotlibimportpyplotaspltimportrandomLISTSIZE1010个组barPAUSETIME4LISTSIZE冒泡算法defbubblesort（nums）：foriinrange（len（nums）1）：forjinrange（len（nums）i1）：ifnums〔j〕nums〔j1〕：nums〔j〕，nums〔j1〕nums〔j1〕，nums〔j〕plt。cla（）清除内容plt。bar（range（len（nums）），nums，aligncenter）plt。bar（j，nums〔j〕，colorr，aligncenter）plt。bar（j1，nums〔j1〕，colorr，aligncenter）plt。pause（PAUSETIME）plt。show（）ifnamemain：nums〔〕foriinrange（LISTSIZE）：nums。append（random。randint（0，1000））随机生成bubblesort（nums）print（nums）
　　2。2turtle法：
　　2。2。12dturtle法：
　　2。2。1。1来源：https：blog。csdn。netavskyaarticledetails82958907
　　2。2。1。2效果图：
　　2。2。1。3代码二：fromturtleimportfromrandomimportrandintfromtimeimportsleepclassColumn（Turtle）：definit（self，x）：Turtle。init（self，shapesquare）self。up（）抬笔rrandint（0，255）grandint（0，255）brandint（0，255）self。fillcolor（r，g，b）self。scalerandint（1，38）20self。scale为柱子高度self。setx（x）self。halfself。screen。windowheight（）2屏幕的半高self。shapesize（self。scale，1）相对于自身坐标系前进的垂直方向放大self。sety（0self。half10self。scale30）ifnamemain：width，height800，800screenScreen（）screen。colormode（255）screen。setup（width，height）screen。title（冒泡排序动态演示）screen。delay（0）xcors〔xforxinrange（40width2，width220，40）〕columns〔Column（x）forxinxcors〕生成所有柱子lengthlen（columns）whileTrue：FlagFalse描述是否交换了数据的标志foriinrange（0，length1）：由于越往后，越不要排这么多次数了。c1columns〔i〕代表前面柱子c2columns〔i1〕代表后面柱子ifc1。scalec2。scale：如果前面的柱子更高，则交换位置x1c1。xcor（）保留前面柱子c1的x坐标x2c2。xcor（）保留后面柱子c2的x坐标columns〔i〕c2让前面的柱子赋值为后面柱子columns〔i1〕c1让后面的柱子赋值为前面柱子columns〔i〕。setx（x1）交换列表中项目后，重新设置x坐标columns〔i1〕。setx（x2）交换列表中项目后，重新设置x坐标FlagTruescreen。update（）sleep（0。1）lengthlength1ifFlagFalse：break如果一次都没有排序，则退出while循环
　　2。2。23dturtle法：
　　2。2。2。1来源：https：blog。csdn。netmagicdoubiarticledetails88843825
　　2。2。2。2效果图：
　　2。2。2。3代码三：fromturtleimportfromrandomimportimporttimedefbubblesort（rectanglelist）：forpassnuminrange（0，101）：foriinrange（0，10passnum1，1）：ifrectanglelist〔i〕。numrectanglelist〔i1〕。num：rectanglelist〔i〕。replace（rectanglelist〔i1〕）time。sleep（0。5）休眠1秒classCube（）：definit（self，x，y，num，leng10）：self。xxself。yyself。numnumself。sidelenlengself。createcube（）defcreateside（self）：fillcolor（639CD3）beginfill（）left（170）forward（self。sidelen）right（80）forward（20self。num）right（100）forward（self。sidelen）right（80）forward（20self。num）endfill（）setheading（0）恢复向右默认defcreatetop（self）：fillcolor（95CEFF）penup（）goto（self。x，self。y20self。num）pendown（）beginfill（）forward（20）left（170）forward（self。sidelen）left（10）forward（20）left（170）forward（self。sidelen）endfill（）setheading（0）恢复向右默认defcreaterectangle（self）：color（639CD3）penup（）goto（self。x，self。y）pendown（）柱的正面颜色fillcolor（green）beginfill（）forxinrange（1，5）：ifx21：n20else：n20self。numforward（n）left（90）endfill（）defcreatecube（self）：tracer（False）self。createrectangle（）self。createside（）self。createtop（）tracer（True）deferaserectangle（self）：setheading（0）color（white）penup（）goto（self。x，self。y）pendown（）fillcolor（white）beginfill（）forxinrange（1，5）：ifx21：n20else：n20self。numforward（n）left（90）endfill（）deferaseside（self）：fillcolor（white）beginfill（）left（170）forward（self。sidelen）right（80）forward（20self。num）right（100）forward（self。sidelen）right（80）forward（20self。num）endfill（）setheading（0）恢复向右默认deferasetop（self）：fillcolor（white）penup（）goto（self。x，self。y20self。num）pendown（）beginfill（）forward（20）left（170）forward（self。sidelen）left（10）forward（20）left（170）forward（self。sidelen）endfill（）setheading（0）恢复向右默认deferasecube（self）：tracer（False）self。eraserectangle（）self。eraseside（）self。erasetop（）tracer（True）defreplace（self，n）：self。erasecube（）n。erasecube（）self。num，n。numn。num，self。numself。createcube（）n。createcube（）ifnamemain：hideturtle（）varlist（）foriinrange（0，10）：var。append（Cube（35i，0，randint（1，10）））bubblesort（var）done（）
　　2。3opencv法：
　　2。3。1来源：https：blog。csdn。netu011983560articledetails106195385
　　2。3。2效果图：
　　2。3。3代码四：importnumpyasnpimportosimportcv2classDataseq（）：WHITE（255，255，255）RED（0，0，255）BLACK（0，0，0）YELLOW（0，127，255）definit（self，dataNone，sorttypefigure）：self。sorttypesorttypeself。interval400原来是5，太小了注意与data数据最大值和最小值也有关系，与跳跃时间也有关self。inter2ifdataNone：print（therearenodatatosort！！！）os。exit（）else：self。datadataself。maxdmax（self。data）最大值self。mindmin（self。data）最小值self。getfigure（）self。Visualize（）self。sortdata（）defgetfigure（self）：datanumlen（self。data）maxdmax（self。data）mindmin（self。data）self。figurenp。full（（500（maxdmind）50，（datanum）（self。intervalself。inter），3），255，dtypenp。uint8）foriinrange（len（self。data））：self。figure〔50（self。data〔i〕mind）500：，（i）（self。intervalself。inter）：（i）（self。intervalself。inter）self。interval〕self。YELLOWdefchoice（self，i，j）：mindself。mindself。figure〔50（self。data〔i〕mind）500：，（i）（self。intervalself。inter）：（i）（self。intervalself。inter）self。interval〕self。BLACKself。figure〔50（self。data〔j〕mind）500：，（j）（self。intervalself。inter）：（j）（self。intervalself。inter）self。interval〕self。BLACKself。Visualize（）defchange（self，i，j）：mindself。mindself。figure〔50（self。data〔i〕mind）500：，（i）（self。intervalself。inter）：（i）（self。intervalself。inter）self。interval〕self。WHITEself。figure〔50（self。data〔j〕mind）500：，（j）（self。intervalself。inter）：（j）（self。intervalself。inter）self。interval〕self。WHITEindataself。data〔i〕self。data〔i〕self。data〔j〕self。data〔j〕indataself。figure〔50（self。data〔i〕mind）500：，（i）（self。intervalself。inter）：（i）（self。intervalself。inter）self。interval〕self。BLACKself。figure〔50（self。data〔j〕mind）500：，（j）（self。intervalself。inter）：（j）（self。intervalself。inter）self。interval〕self。BLACKself。Visualize（）defVisualize（self）：figure1self。figurecv2。namedWindow（img，cv2。WINDOWNORMAL）cv2。imshow（img，figure1）cv2。waitKey（1000）defsortdata（self）：fordiinrange（len（self。data））：fordjinrange（len（self。data）di1）：self。choice（dj，dj1）ifself。data〔dj〕self。data〔dj1〕：self。change（dj，dj1）self。getfigure（）datatDataseq（〔10，20，30，15，25，18〕，sort）datat。Visualize（）cv2。destroyAllWindows（）
　　2。4pygame法：
　　2。4。1来源：https：github。comzetaleeeVisualizationalgorithm
　　2。4。2效果图：
　　2。4。3代码五：importpygamefromrandomimportrandintgap10竖条的间隔width30竖条的宽度screenSize（600，250）显示屏幕的尺寸barXPosition〔〕竖条在坐标轴的位置Bars〔〕竖条对象列表生成颜色classcolor（object）：staticmethoddefRandomColor（）：r，g，brandint（0，225），randint（0，255），randint（0，255）return（r，g，b）staticmethoddefCalculateColor（self，num）：passclassbar（object）：definit（self，n，num，screen，width30）：self。nnself。locationXbarXPosition〔n〕self。locationYscreenSize〔1〕50numself。numnumself。colorcolor。RandomColor（）self。widthwidthself。fontpygame。font。Font（None，20）self。screenscreen绘制竖条及其上方的数字defBarDraw（self）：pygame。draw。rect（self。screen，self。color，（（self。locationX，self。locationY），（self。width，self。num）））self。txtself。font。render（｛｝。format（self。num），True，self。color）self。screen。blit（self。txt，（self。locationX5，self。locationY20））移动竖条，flag是用于判断移动方向True向右False向左defmove（self，flag）：pace2移动的步长消除移动前的竖条pygame。draw。rect（self。screen，（255，255，235），（（self。locationX，self。locationY），（self。width，self。num）））ifflag：self。locationXpaceelse：self。locationXpace绘制移动后的竖条pygame。draw。rect（self。screen，self。color，（（self。locationX，self。locationY），（self。width，self。num）））交换相邻两个竖条defChangeLocation（self，otherBall）：清除当前位置图像与文字pygame。draw。rect（self。screen，（255，255，235），（（self。locationX，self。locationY20），（self。width，self。num20）））pygame。draw。rect（otherBall。screen，（255，255，235），（（otherBall。locationX，otherBall。locationY20），（otherBall。width，otherBall。num20）））竖条移动的动画forninrange（20）：self。move（True）otherBall。move（False）pygame。time。delay（40）pygame。display。flip（）移动后，重新写上竖条对应的数字self。screen。blit（self。txt，（self。locationX5，self。locationY20））otherBall。screen。blit（otherBall。txt，（otherBall。locationX5，otherBall。locationY20））交换竖条对象在列表的位置，同时交换排位数字Bars〔self。n〕，Bars〔otherBall。n〕Bars〔otherBall。n〕，Bars〔self。n〕self。n，otherBall。notherBall。n，self。npygame。display。flip（）pygame。time。delay（200）此延时控制排序动画的快慢冒泡排序defalgorithm（nums）：foriinrange（len（nums）1）：forjinrange（len（nums）1i）：ifnums〔j〕nums〔j1〕：Bars〔j〕。ChangeLocation（Bars〔j1〕）nums〔j〕，nums〔j1〕nums〔j1〕，nums〔j〕计算十二个竖条在轴上的位置defbarX（gap，width，barXs）：forninrange（12）：barX50gap（gapwidth）nbarXs。append（barX）defmain（）：nums〔〕pygame。init（）screenpygame。display。setmode（screenSize）pygame。display。setcaption（算法）标题screen。fill（（255，255，235））背景色barX（gap，width，barXPosition）计算bar位置并存于barXspygame。draw。aaline（screen，（0，255，0），（50，screenSize〔1〕50），（screenSize〔0〕50，screenSize〔1〕50））绘制坐标轴pygame。display。flip（）生成十二个竖条并绘制forninrange（12）：numrandint（20，160）tempBarbar（n，num，screen）tempBar。BarDraw（）nums。append（num）Bars。append（tempBar）pygame。time。delay（50）此处延时是为了开始时演示动画效果pygame。display。flip（）algorithm（nums）排序等待关闭窗口事件runTruewhilerun：foreventinpygame。event。get（）：ifevent。typepygame。QUIT：runFalseifnamemain：main（）
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