【一看就懂】数据结构以及各种算法的可视化演示工具

灰太狼 2022-09-12 02:56 197阅读 0赞

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大家好，我是只谈技术不剪发的 Tony 老师。

最近发现了一个宝藏网站：[Data Structure Visualizations][]，提供了一个在线的可视化工具，可以交互式地演示各种数据结构和算法。我们只需要一个浏览器，就可以通过实际操作的方式理解复杂的数据结构和算法。

打开该网站之后，可以看到一个介绍页面。

![Data Structure Visualizations][Data Structure Visualizations 1]  
该页面介绍了一些使用方法，我们可以点击页面左侧的“Algorithms”按钮查看所有可以演示的数据结构和算法。

![Algorithms][]  
目前该网站实现的数据结构和算法包括：

*  **基本结构**（Basics）
    
     *  [栈：数组实现][Link 1]（Stack: Array Implementation）
     *  [栈：链表实现][Link 2]（Stack: Linked List Implementation）
     *  [队列：数组实现][Link 3]（Queues:Array Implementation）
     *  [队列：链表实现][Link 4]（Queues: Linked List Implementation）
 *  **递归算法**（Recursion）
    
     *  [递归阶乘][Link 5]（Factorial）
     *  [字符串递归反转][Link 6]（Reversing a String）
     *  [N-皇后问题][N-]（N-Queens Problem）
 *  **索引**（Indexing）
    
     *  [排序列表的二分查找和线性查找][Link 7]（Binary and Linear Search (of sorted list)）
     *  [二分搜索树][Link 8]（Binary Search Trees）
     *  [自平衡二叉查找树][Link 9]（AVL Trees (Balanced binary search trees)）
     *  [红黑树][Link 10]（Red-Black Trees）
     *  [伸展树][Link 11]（Splay Trees）
     *  [拉链法哈希表][Link 12]（Open Hash Tables (Closed Addressing)）
     *  [开地址法哈希表][Link 13]（Closed Hash Tables (Open Addressing)）
     *  [基于桶的开地址法哈希表][Link 14]（Closed Hash Tables, using buckets）
     *  [前缀树][Link 15]（Trie (Prefix Tree, 26-ary Tree)）
     *  [基数树][Link 16]（Radix Tree (Compact Trie)）
     *  [三分查找树][Link 17]（Ternary Search Tree (Trie with BST of children)）
     *  [B-树][B-]（B Trees）
     *  [B+树][B]（B+ Trees）
 *  **排序算法**（Sorting）
    
     *  [比较排序][Link 18]（Comparison Sorting）
        
         *  冒泡排序（Bubble Sort）
         *  选择排序（Selection Sort）
         *  插入排序（Insertion Sort）
         *  希尔排序（Shell Sort）
         *  归并排序（Merge Sort）
         *  快速排序（Quick Sort）
     *  [桶排序][Link 19]（Bucket Sort）
     *  [计数排序][Link 20]（Counting Sort）
     *  [基数排序][Link 21]（Radix Sort）
     *  [堆排序][Link 22]（Heap Sort）
 *  **堆类数据结构**（Heap-like Data Structures）
    
     *  [堆][Link 23]（Heaps）
     *  [二项队列][Link 24]（Binomial Queues）
     *  [斐波那契堆][Link 25]（Fibonacci Heaps）
     *  [左倾堆][Link 26]（Leftist Heaps）
     *  [倾斜堆][Link 27]（Skew Heaps）
 *  **图算法**（Graph Algorithms）
    
     *  [广度优先搜索][Link 28]（Breadth-First Search）
     *  [深度优先搜索][Link 29]（Depth-First Search）
     *  [连通分量][Link 30]（Connected Components）
     *  [Dijkstra 最短路径][Dijkstra]（Dijkstra’s Shortest Path）
     *  [Prim 最小生成树][Prim]（Prim’s Minimum Cost Spanning Tree）
     *  [基于入度数组的拓扑排序][Link 31]（Topological Sort (Using Indegree array)）
     *  [基于深度优先的拓扑排序][Link 32]（Topological Sort (Using DFS)）
     *  [Floyd-Warshall 全源最短路径][Floyd-Warshall]（Floyd-Warshall (all pairs shortest paths)）
     *  [Kruskal 最小生成树][Kruskal]（Kruskal Minimum Cost Spanning Tree Algorithm）
 *  **动态规划**（Dynamic Programming）
    
     *  [斐波那契数列][Link 33]（Calculating nth Fibonacci number）
     *  [完全背包问题][Link 34]（Making Change）
     *  [最长公共子序列][Link 35]（Longest Common Subsequence）
 *  **几何算法**（Geometric Algorithms）
    
     *  [二维旋转和缩放矩阵][Link 36]（2D Rotation and Scale Matrices）
     *  [二维旋转和平移矩阵][Link 37]（2D Rotation and Translation Matrices）
     *  [二维坐标空间变更][Link 38]（2D Changing Coordinate Systems）
     *  [三维旋转和缩放矩阵][Link 39]（3D Rotation and Scale Matrices）
     *  [三维旋转和平移矩阵][Link 40]（3D Changing Coordinate Systems）
 *  **其他**（Others …）
    
     *  [不相交集][Link 41]（Disjoint Sets）

[Data Structure Visualizations]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/about.html
[Data Structure Visualizations 1]: /images/20220828/43d83c73fdce4903b4a91cc4ccd1343d.png
[Algorithms]: /images/20220828/2dd27174627346e492517faa5fa40340.png
[Link 1]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/StackArray.html
[Link 2]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/StackLL.html
[Link 3]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/QueueArray.html
[Link 4]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/QueueLL.html
[Link 5]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RecFact.html
[Link 6]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RecReverse.html
[N-]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RecQueens.html
[Link 7]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Search.html
[Link 8]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BST.html
[Link 9]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/AVLtree.html
[Link 10]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RedBlack.html
[Link 11]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/SplayTree.html
[Link 12]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/OpenHash.html
[Link 13]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/ClosedHash.html
[Link 14]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/ClosedHashBucket.html
[Link 15]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Trie.html
[Link 16]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RadixTree.html
[Link 17]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/TST.html
[B-]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BTree.html
[B]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BPlusTree.html
[Link 18]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/ComparisonSort.html
[Link 19]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BucketSort.html
[Link 20]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/CountingSort.html
[Link 21]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RadixSort.html
[Link 22]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/HeapSort.html
[Link 23]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Heap.html
[Link 24]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BinomialQueue.html
[Link 25]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/FibonacciHeap.html
[Link 26]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/LeftistHeap.html
[Link 27]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/SkewHeap.html
[Link 28]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/BFS.html
[Link 29]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/DFS.html
[Link 30]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/ConnectedComponent.html
[Dijkstra]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Dijkstra.html
[Prim]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Prim.html
[Link 31]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/TopoSortIndegree.html
[Link 32]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/TopoSortDFS.html
[Floyd-Warshall]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Floyd.html
[Kruskal]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Kruskal.html
[Link 33]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/DPFib.html
[Link 34]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/DPChange.html
[Link 35]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/DPLCS.html
[Link 36]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RotateScale2D.html
[Link 37]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RotateTranslate2D.html
[Link 38]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/ChangingCoordinates2D.html
[Link 39]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/RotateScale3D.html
[Link 40]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/ChangingCoordinates3D.html
[Link 41]: https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/DisjointSets.html