python实战练手项目---用pygame模拟展示冒泡排序过程

1. 冒泡排序

冒泡排序是八大排序算法之一，虽然很简单，但在招聘面试时，却经常被提问，因为这个算法可以快速检测一个应试者的算法功底。

初学者在学习排序算法时，最大的困难在于理解算法计算的过程，纯粹的通过嵌套循环的逻辑来理解算法，多少是有一些难度的，网上有一些动态gif图片可以模拟展示排序过程，受此启发，我决定用pygame来模拟展示排序过程，今天先用冒泡来试试手

2. pygame

PyGame是一个用Python写的SDL库。SDL是一个能访问计算机多媒体硬件组件(包括声卡，视频卡，输入组件等)的跨平台库。仅从名字上，你就能猜测出这个库用来编写游戏，对于这个库，我了解的也并不多。为了写这个程序，也只好从头开始学习，一路磕磕绊绊，最好好歹是实现了排序过程的模拟

3. 基本设计思路

冒泡排序

3.1 柱状图

为了展示出动画，需要将待排序的数据以柱状图的形式展示在界面上。同一个数据有3种状态，粉色的是等待排序的数据，绿色的是正在进行比较的数据，蓝色的是已经被排序好的数据。

柱状图，我用图片来实现，为此我写了两个函数，专门用来生成图片，同一个数据，生成3张图片

from PIL import Image
from PIL import ImageFont
from PIL import ImageDraw


def create_pic(index, value, color, pic_type):
    high = value * 5
    image = Image.new('RGB', (40, high), color)
    draw = ImageDraw.Draw(image)
    # 获取一个font字体对象参数是ttf的字体文件的目录，以及字体的大小
    font=ImageFont.truetype(font='/Library/Fonts/Microsoft/Microsoft Yahei.ttf', size=15)
    # 在图片上写东西,参数是：定位，字符串，颜色，字体
    draw.text((10, high-20), str(value), (53, 53, 54), font=font)
    # 保存到硬盘，名为test.png格式为png的图片
    name = "pic/{index}_{pic_type}.png".format(index=index, pic_type=pic_type)
    image.save(open(name,'wb'), 'png')
    return name


def create_three_pic(index, value):
    clutter_pic = create_pic(index, value, (246, 214, 255), 'clutter')
    compare_pic = create_pic(index, value, (81, 255, 0), 'compare')
    sort_pic = create_pic(index, value, (0, 60, 255), 'sort')
    return clutter_pic, compare_pic, sort_pic

3.2 封装数据

这个程序既要实现冒泡排序，又要在排序的过程中对图片进行移动，必须使用面向对象的技术对待排序数据进行封装，这样操作起来比较容易

lst = [10, 66, 50, 35, 60, 44, 55, 20, 70, 15]


class SortItem(object):
    def __init__(self, index, value):
        clutter_pic, compare_pic, sort_pic = create_three_pic(index, value)
        self.clutter_pic = pygame.image.load(clutter_pic)
        self.compare_pic = pygame.image.load(compare_pic)
        self.sort_pic = pygame.image.load(sort_pic)
        self.value = value
        self.state = 0  # 0表示无序, 1表示处于比较状态, 2表示已经有序

    def __ge__(self, other):
        return self.value > other.value

    def __str__(self):
        return str(self.value)

sort_lst = []
for index, value in enumerate(lst):
    sort_lst.append(SortItem(index, value))

3.3 动画过程

我对动画过程的设计比较简单，每一次数据位置改变后，都重新绘制界面，在交换数据时，进行精细的绘制以达到动画的效果

4. 获取代码

代码较长，不方便粘贴在文章里，需要代码，可以关注我的公众号，回复冒泡即可获得源码
酷python