冒泡排序可视化

闲着没事，做了一个冒泡排序的可视化小程序，新人一枚，做的不好，还请各位大神轻拍。

排序简单，主要是如何将排序的过程动图表示出来，用到了matplotlib的pyplot和animation模块。

在matplotlib作图中，比较常用的是matplotlib.pyplot模块，这个模块有非常多的属性和方法，简要列举下这次用到的方法：

matplotlib.pyplot.subplots(nrows=1, ncols=1, sharex=False, sharey=False, squeeze=True, subplot_kw=None, gridspec_kw=None, **fig_kw)

fig : matplotlib.figure.Figure object
ax : Axes object or array of Axes objects.

先举个例子：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.animation import FuncAnimation

fig, ax = plt.subplots()
xdata, ydata = [], []
ln, = plt.plot([], [], 'r-', animated=False)

def init():
    ax.set_xlim(0, 2*np.pi)
    ax.set_ylim(-1, 1)
    return ln,

def update(frame):
    xdata.append(frame)
    ydata.append(np.sin(frame))
    ln.set_data(xdata, ydata)
    return ln,

ani = FuncAnimation(fig, update, frames=np.linspace(0, 2*np.pi, 128),
                    init_func=init, blit=True)
plt.show()

sin

先看一下animation.FuncAnimation:

1	class matplotlib.animation.FuncAnimation(fig, func, frames=None, init_func=None, fargs=None, save_count=None, **kwargs)

其实就是搭建一个动画的骨架，

fig : matplotlib.figure.Figure ，就是画图的框子
func : callable ，就是每一帧需要更新函数，需返回plt.plot或者其它形式的画图对象
frames : iterable, int, generator function, or None, optional ，就是一个可迭代对象，每一次为传给func去生产当前帧

其它就不说了，参照文档理解。

所以动画的过程就是：

先把需要生产动画的骨架搭好，比如所需的数据，需要画图的函数，更新的函数对象等等
FuncAnimation方法主要是与update函数做交互，将frames参数对应的数据逐条传进update函数，再由update函数返回的图形覆盖FuncAnimation原先的图形，interval为每次更新的时间间隔，还有其他一些参数如blit=True控制图形精细，当界面较多子图时，为True可以使得看起来不会太卡，关键是frames参数。
plt.show()显示出来

所以对于排序过程可视化大概可分为：

对排序数组进行排序，记录每次循环迭代的相对位置，并将其存储
为了观看直观，对于当前比较对象和其它对象设置不同的颜色，并与当前数组打包
将所有生产的状态数组（每组包含颜色信息）传递给FuncAnimation，update将数据解包，得到画柱状图的height和color，update返回plt.bar，生成当前帧
显示或存储动图


def setcolor(i_idx,m_idx,lst): #设置颜色
    res=[]
    for i, ele in enumerate(lst):
        lev = '#95a5a6'#设置其它颜色
        if i == i_idx:
            lev = '#e74c3c' #当前对象
        elif i == m_idx:
            lev = '#2ecc71' #比较对象
        res.append((ele,lev))
    return res


def bubs(lst): #排序并将状态存储
    res=[]
    for i in range(len(lst)-1):
        for j in range(len(lst)-i-1):
            res.append(setcolor(j,j+1,lst))
            if lst[j+1] < lst[j]:
                lst[j],lst[j+1] = lst[j+1],lst[j]
            res.append(setcolor(j,j+1,lst))
    res.append(setcolor(-1,-1,lst))
    return res



def update(res): #更新函数
    pcols=[]
    plsts=[]
    for elenum,elecol in res:
        plsts.append(elenum)
        pcols.append(elecol)
    plt.cla()#清除残影
    return plt.bar(list(range(len(plsts))),plsts,color=pcols)