基于模型驱动演示框架的算法演示语言的设计与实现

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1、基于模型驱动演示框架的算法演示语言的设计与实现摘要论文题目：基于模型驱动演示框架的算法演示语言的设计与实现专业：计算机软件与理论硕士生：元野指导教师：周晓聪副教授摘要算法演示是软件可视化领域当中一项重要的研究内容，它在计算机科学的教育和研究工作中发挥着日益重要的作用。算法演示通过图形或文本的方式展示算法在运行时状态或行为的变化情况，从而辅助算法学习人员或算法研究人员深入理解算法执行过程当中的各个细节。迄今为止，算法演示的研究人员已经开发出许多各具特色的算法演示系统，系统的用户可以按照自己的需求和

2、系统提供的功能自行构建算法演示内容。构建算法演示的方法主要有两种，一种方法是通过算法演示系统支持的图形库中的图形内容进行构建，另一种方法是通过系统提供的算法演示语言来定义演示的场景和动作并通过语言来调用或驱动算法演示的构建，本文的主要研究内容就是算法演示语言。每一种算法演示语言都与某一特定的算法演示系统相对应，语言要根据系统的特征进行设计，而系统也要支持语言描述的内容，二者互相依赖而又互相制约。本文考查了目前几种比较流行的算法演示系统及其对应的算法演示语言，同时总结了算法演示语言的基本特征。总体

3、来说，现有的算法演示语言虽然可以描述一些算法的执行过程，但普遍存在的问题是语言的语义级别较低并且可重用性较差。针对这一问题，本文作者在一种模型驱动算法演示框架CA3F(ContextAwareAlgorithmAnimationFramework)l拘基础之上，设计并实现了一种新型的语义级别较高的算法演示语言CA3L(ContextAwareAlgorithmAnimationLanguage)。CA3L结合了CA3F演示框架中利用模型驱动的方式构建演示内容的特点，帮助其实现将算法的运行和算法的

4、演示相分离的目的，具备一定的语义级别和可重用性。关键词：软件可视化、算法演示、模型驱动、算法演示语言、CA3LDesignandImplementationofAlgorithmAnimationLanguageBased011ModelDrivenAnimationFrameworkAbstractTitle：DesignandImplementationofAlgorithmAnimationLanguageBasedonModelDrivenAnimationFrameworkMajor：

5、ComputerSoftwareandTheoryName：YeYuanSupervisor：Prof．XiaocongZhouAbstractAlgorithmanimationisoneofthemostimportantpartsinthefieldofsoftwarevisualization,anditisplayingamoreandmorerulefortheeducationandresearchofcomputerscience．Algorkhmanimationshowsth

6、ediversificationoftherunningalgorithms’statusandbehaviorsthroughgraphsortexts，inthisway,thelearnersandresearchersofthealgorithmscouldunderstandthedetailsdur啦theprocedureofthealgorithms’execution．Sofar,theresearchershavedevelopedalotofalgorithmanimati

7、onsystems，andtheusersofthesystemscouldbuildthecontentofalgorithmanimationaccordingtOtheirrequirements．Generally,therearetwowaystobuildalgorithmanimationswithalgorithmanimationsystems．Oneapproachistobuildtheanimationwiththehelpofthegraphlibraryprovide

8、dbYthesystem；theotherapproachistobuildtheanimationwiththehelpofanalgorithmanimationlanguageimplementedbythesystem,theanimationsaledrivenbythecontentdefmedbythelanguage．Theresearchcontentofthispaperjustfocusesonthealgorithmanimationlanguage．Eachalgori