Οπτικοποίηση αλγορίθμων αναζήτησης και ταξινόμησης

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη δημιουργία και υλοποίηση ενός λογισμικού οπτικοποίησης (visualization), η χρήση του οποίου μπορεί να διευκολύνει την κατανόηση βασικών αλγορίθμων αναζήτησης και ταξινόμησης. Λογισμικό οπτικοποίησης είναι ένα λογισμικό το οποίο μετατρέπει πληροφορίες σε μία οπτική αναπαράσταση με σκοπό την εξαγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων. Ένας αλγόριθμος αναζήτησης έχει στόχο την εύρεση ενός στοιχείου-κλειδιού ανάμεσα σε μία συλλογή στοιχείων, ενώ ένας αλγόριθμος ταξινόμησης τη διάταξη των στοιχείων μιας λίστας, είτε σε αύξουσα είτε σε φθίνουσα σειρά. Όσον αφορά τον σκοπό, η παρούσα εργασία προορίζει τη χρήση του λογισμικού για εκπαιδευτικούς λόγους ώστε ο χρήστης να μελετήσει βασικούς αλγορίθμους μέσω της παράλληλης οπτικοποίησης και εκτέλεσης του ψευδοκώδικα. Εν συνεχεία, στόχος της μελέτης είναι η σχεδίαση και ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου λογισμικού οπτικοποίησης χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού Java. Παρόλο που το λογισμικό αναπτύχθηκε σε Java, για την προσπέλαση του δε χρειάζεται κάποιο ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης (IDE), καθώς φιλοξενείται στον ιστότοπο “mai1408.github.io”. Η ιστοσελίδα του λογισμικού οπτικοποίησης περιλαμβάνει μικροεφαρμογές (Applets) και αριθμητικά παραδείγματα για τον εκάστοτε αλγόριθμο. Τέλος, τα δύο βασικά συμπεράσματα που καθιστούν το λογισμικό επαρκές είναι η επισήμανση της εκάστοτε γραμμής του ψευδοκώδικα παράλληλα με την εκτέλεση του αλγορίθμου και ο πλήρης έλεγχος από τον χρήστη με κατάλληλα πλήκτρα ελέγχου. Συγκεκριμένα για τον έλεγχο, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να εισάγει στοιχεία όπως επίσης και να μεταβεί σε οποιοδήποτε σημείο της εκτέλεσης με τα κατάλληλα πλήκτρα.