看得见的数据结构Android版之开篇前言+完篇总结

张风捷特烈
VIP.5 如鱼得水
5,013 阅读7分钟

零、前言

一开始也是突发奇想，感觉对安卓的绘图了解比较深了，何不画画数据结构呢  
演示操作的项目文件已经在Github开源了，大家可以下载来自己玩玩，想要研究或完善都很欢迎  
这个项目以及下面几篇文章是近几天的成果，相信对认识数据结构的新手应该会有很大的帮助  
本系列测试了吾的能力(绘图能力，分析能力，表述能力，统筹能力)可以说对我有很多的益处  
毕竟要视图呈现，关于结构的每一个细小点都不能马虎，也不再畏惧debug(反而喜欢上了)  
bug是coder的家常便饭,debug便是筷子，吃完了，饭没了，人饱了，项目便完成了

此项目暂时告一段落，以后功力深了再来战! 希望你可以和我在Github一同见证：DS4Android

本系列后续更新链接合集：(动态更新)

数组表

表结构的常规操作

表结构的常规操作.gif

数组的扩容与缩容

数组的扩容与缩容

单链表

单链表操作合集.gif

双链表:

双链表操作合集.gif

栈

栈操作合集.gif

队列

数组实现普通队列：

蓝色区域是数组看见：初始化四个空间，不够再扩容，空闲太多再缩容

数组实现普通队列.gif

链表实现普通队列：

队列综合操作.gif

二分搜索树

二分搜索树操作合集.gif

一、我与数据结构：

1.说说我对数据结构的理解吧：

1---数据结构=数据+结构：
2---说到结构，我第一反应就是生物的骨架，而数据则是附着在骨架上的躯体。
3---躯体外显，骨架内隐，骨架的行为在躯体上表现。很符合数据与结构的关系。
4---简而言之，我认为结构是数据的载体，数据是结构行为的体现。
5---血肉大同小异，但骨骼千差万别，有的灵巧娇小，有的笨重硕大，但各有千秋。

2.总结与展望：我与数据结构的两次大战
第一次接触数据结构是在学编程初期，可谓完败,内心倍受摧残，从而敬而远之  
第二次接触数据结构是在前几个月，原因是感觉编程的境界提升很多，数据结构这个瓶颈早晚还是要过的  
便决定潜心研究两个星期，感觉还不错，可以说平分秋色，收获颇多，虽然过深的知识我也只能浅尝辄止。  

这次是第三次对数据结构的大战，基于Android的View来显示数据结构，让它的神秘无所遁藏。  
就我刚写完数组篇来讲，确实对我的思维和分析有很大的考验，对于层次分解也更清晰，  
常量的价值、监听的使用，以及接口的鬼斧神工还有泛型的使用(泛型包泛型我也是佩服自己)都理解得更深了
项目包的分类

项目包的分类.png

总体的思路

综述.png

二、本文是干嘛的(开场篇当然不能太low)

既然决定对战数据结构，那擂台便必不可少，Android的View就是擂台。本篇解决擂台的问题。 本系列每种数据结构将分为两篇：数据结构篇和视图篇，如果你只偏爱其中一种，自选观看(数据结构接口与java基本保持一致)
本篇会解决数组、单链表、双链表、二叉树、红黑树的单体绘制，有什么视觉方面的想法欢迎留言。

基本样子大概就是下图了：

数据结构视图单体.png

三、下面来绘制一下各种数据结构的单体

以下是安卓原生绘图结果，也是本篇的重点：

0.统一常量管理类
/**
 * 作者：张风捷特烈<br/>
 * 时间：2018/11/21 0021:14:21<br/>
 * 邮箱：1981462002@qq.com<br/>
 * 说明：统一常量管理类
 */
public class Cons {

    public static final int BOX_HEIGHT = 100;//一个数组盒子的高
    public static final int BOX_WIDTH = 200;//一个数组盒子的宽
    
    public static final int LINK_LEN = 100;//链表长度
    public static final int ARROW_DX = 20;//链表箭头
    public static final int BOX_RADIUS = 10;//盒子圆角
    public static final int FONT_SIZE = 40;//数组文字字号
    public static final int BST_RADIUS = 50;//二叉树文字字号
}
1.数组单体的绘制

控制点1,2重合了，你也可以用二次的贝塞尔曲线

数组画法.png

private void arrayView(Canvas canvas) {
    //画圆角矩形没什么好说的
    canvas.drawRoundRect(
            0, 0, Cons.BOX_WIDTH, Cons.BOX_HEIGHT,
            Cons.BOX_RADIUS, Cons.BOX_RADIUS, mPaint);
    //绘制贝塞尔弧线
    mPath.moveTo(0, 0);
    mPath.rCubicTo(
            Cons.BOX_WIDTH / 2, Cons.BOX_HEIGHT / 2,//控制点1
            Cons.BOX_WIDTH / 2, Cons.BOX_HEIGHT / 2,//控制点2
            Cons.BOX_WIDTH, 0);//终点
    canvas.drawPath(mPath, mPathPaint);
    //绘制文字没什么好说的
    canvas.drawText("0",Cons.BOX_WIDTH / 2, 3 * 10, mDataPaint);
    canvas.drawText("toly",
            0 + Cons.BOX_WIDTH / 2, 0 + Cons.BOX_HEIGHT / 2 + 3 * 10, mDataPaint);
}
2.单链表单体的绘制：

单链表画法.png

private void singleLink(Canvas canvas) {
    //画圆角矩形没什么好说的
    canvas.drawRoundRect(
            0, 0, Cons.BOX_WIDTH, Cons.BOX_HEIGHT,
            Cons.BOX_RADIUS, Cons.BOX_RADIUS, mPaint);
    //画路径
    mPath.rCubicTo(
            Cons.BOX_WIDTH / 2, Cons.BOX_HEIGHT / 2,
            Cons.BOX_WIDTH / 2, Cons.BOX_HEIGHT / 2,
            Cons.BOX_WIDTH, 0);
    mPath.rLineTo(0, Cons.BOX_HEIGHT / 2f);//往下画线走半高
    mPath.rLineTo(Cons.LINK_LEN, 0);//往左画线走线长
    mPath.rLineTo(-Cons.ARROW_DX, -Cons.ARROW_DX);//画箭头
    canvas.drawPath(mPath, mPathPaint);
    //绘制文字没什么好说的
    canvas.drawText("0", Cons.BOX_WIDTH / 2, 3 * 10, mDataPaint);
    canvas.drawText("toly",
            0 + Cons.BOX_WIDTH / 2, 0 + Cons.BOX_HEIGHT / 2 + 3 * 10, mDataPaint);
}
3.双链表单体的绘制：

双链表画法.png

private void DoubleLink(Canvas canvas) {
    //画圆角矩形没什么好说的
    canvas.drawRoundRect(
            0, 0, Cons.BOX_WIDTH, Cons.BOX_HEIGHT,
            Cons.BOX_RADIUS, Cons.BOX_RADIUS, mPaint);
    //画路径
    mPath.rCubicTo(
            Cons.BOX_WIDTH / 2, Cons.BOX_HEIGHT / 2,
            Cons.BOX_WIDTH / 2, Cons.BOX_HEIGHT / 2,
            Cons.BOX_WIDTH, 0);
    mPath.lineTo(Cons.BOX_WIDTH, Cons.BOX_HEIGHT / 2.2f);
    mPath.rLineTo(Cons.LINK_LEN, 0);
    mPath.rLineTo(-Cons.ARROW_DX, -Cons.ARROW_DX);
    mPath.moveTo(0, 0);
    mPath.rLineTo(0, Cons.BOX_HEIGHT / 1.2f);
    mPath.rLineTo(-Cons.LINK_LEN - Cons.ARROW_DX, 0);
    mPath.rLineTo(Cons.ARROW_DX, Cons.ARROW_DX);
    canvas.drawPath(mPath, mPathPaint);
    //绘制文字没什么好说的
    canvas.drawText("0",
            Cons.BOX_WIDTH / 2,
            3 * 10, mDataPaint);
    canvas.drawText("toly",
            0 + Cons.BOX_WIDTH / 2,
            0 + Cons.BOX_HEIGHT / 2 + 3 * 10, mDataPaint);
}
4.二叉树单体的绘制

二叉树画法.png

private void BST(Canvas canvas) {
    //先画线,圆将先盖住
    mPath.moveTo(0 + Cons.BST_RADIUS / 2, 0 + Cons.BST_RADIUS / 2);
    mPath.rLineTo(150, 150);
    mPath.moveTo(0 - Cons.BST_RADIUS / 2, 0 + Cons.BST_RADIUS / 2);
    mPath.rLineTo(-150, 150);
    canvas.drawPath(mPath, mPathPaint);
    //父节点绘制
    canvas.drawCircle(0, 0, Cons.BST_RADIUS, mPaint);
    canvas.drawText("0", 0, 10, mDataPaint);
    //绘制子节点
    int offsetX = 150;//子圆心偏移X
    int offsetY = 150;//子圆心偏移Y
    canvas.drawCircle(0 - offsetX, 0 + offsetY, Cons.BST_RADIUS, mPaint);
    canvas.drawText("null", 0 - offsetX, 10 + offsetY, mDataPaint);
    canvas.drawCircle(offsetX, offsetY, Cons.BST_RADIUS, mPaint);
    canvas.drawText("null", offsetX, 10 + offsetY, mDataPaint);
}
5.红黑树的画法

红黑树树画法.png

private void bAr(Canvas canvas) {
    mPath.moveTo(0 + Cons.BST_RADIUS / 2, 0 + Cons.BST_RADIUS / 2);
    mPath.rLineTo(150, 150);
    mPath.moveTo(0 - Cons.BST_RADIUS / 2, 0 + Cons.BST_RADIUS / 2);
    mPath.rLineTo(-150, 150);
    canvas.drawPath(mPath, mPathPaint);
    mPaint.setColor(Color.BLACK);
    canvas.drawCircle(0, 0, Cons.BST_RADIUS, mPaint);
    canvas.drawText("50", 0, 10, mDataPaint);
    //绘制子节点
    int offsetX = 150;//子圆心偏移X
    int offsetY = 150;//子圆心偏移Y
    mPaint.setColor(Color.RED);
    canvas.drawCircle(0 - offsetX, 0 + offsetY, Cons.BST_RADIUS, mPaint);
    canvas.drawText("35", 0 - offsetX, 10 + offsetY, mDataPaint);
    mPaint.setColor(Color.BLACK);
    canvas.drawCircle(offsetX, offsetY, Cons.BST_RADIUS, mPaint);
    canvas.drawText("78", offsetX, 10 + offsetY, mDataPaint);
}
四、其他初始：
1.可显示出来的基类

所有数据结构绘制单体的父类

/**
 * 作者：张风捷特烈<br/>
 * 时间：2018/11/21 0021:8:50<br/>
 * 邮箱：1981462002@qq.com<br/>
 * 说明：可显示出来的基本条件
 */
public class Viewable {
    public float x;//单体的x坐标
    public float y;//单体的y坐标
    public int color = 0xff43A3FA;//单体的颜色

    public float vX;//单体的水平速度
    public float vY;//单体的数值速度

    public Viewable() {
    }

    public Viewable(float x, float y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}
2.控操作接口
/**
 * 作者：张风捷特烈<br/>
 * 时间：2018/11/21 0021:10:17<br/>
 * 邮箱：1981462002@qq.com<br/>
 * 说明：控操作接口
 */
public interface OnCtrlClickListener<T> {

    void onAdd(T view);

    void onRemove(T view);

    void onSet(T view);

    void onFind(T view);
}

后记：捷文规范

1.本文成长记录及勘误表
项目源码日期备注
V0.1--github2018-11-21看得见的数据结构Android版之开篇前言
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3----个人能力有限，如有不正之处欢迎大家批评指证，必定虚心改正
4----看到这里，我在此感谢你的喜欢与支持

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