修改了“开始”命令按钮，每次单击“开始”，都重新排序。
Python代码
import tkinter as tk
import random
import time
class InsertionSortVisualizer:
def __init__(self, root, canvas_width=800, canvas_height=400, num_bars=10):
self.root = root
self.canvas_width = canvas_width
self.canvas_height = canvas_height
self.num_bars = num_bars
self.bar_width = canvas_width // (num_bars * 2)
# 创建画布
self.red_canvas_height = canvas_height // 2
self.red_canvas = tk.Canvas(root, width=canvas_width, height=self.red_canvas_height, bg="white")
self.red_canvas.pack()
self.blue_canvas = tk.Canvas(root, width=canvas_width, height=canvas_height // 2, bg="white")
self.blue_canvas.pack()
self.generate_data()
def generate_data(self):
# 生成新的数据
self.data = [random.randint(1, self.canvas_height // 2) for _ in range(self.num_bars)]
self.draw_data()
def draw_data(self, colored_index=None):
self.blue_canvas.delete("all")
self.red_canvas.delete("all")
for i, value in enumerate(self.data):
x0 = i * self.bar_width * 2
y0 = self.red_canvas_height - value
x1 = x0 + self.bar_width
y1 = self.red_canvas_height
color = "red" if colored_index is not None and i in colored_index else "blue"
canvas = self.red_canvas if color == "red" else self.blue_canvas
canvas.create_rectangle(x0, y0, x1, y1, fill=color)
self.root.update_idletasks()
def insertion_sort(self):
# 在开始排序之前，重新生成数据
self.generate_data()
for i in range(1, len(self.data)):
key = self.data[i]
self.draw_data([i])
j = i - 1
while j >= 0 and key < self.data[j]:
self.data[j + 1] = self.data[j]
j -= 1
self.data[j + 1] = key
self.draw_data([j + 1])
time.sleep(0.5)
self.draw_data()
def main():
root = tk.Tk()
root.title("插入排序")
app = InsertionSortVisualizer(root)
tk.Button(root, text="开始", command=app.insertion_sort).pack()
root.mainloop()
if __name__ == "__main__":
main()
输出
插入排序是一种简单直观的排序算法，它的基本思想是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。其实现过程可以描述如下：
- 开始：假设第一个元素已经是一个有序序列，所以从第二个元素开始，将其作为当前元素。
- 遍历未排序部分：对于当前元素，从其下一个元素开始向前遍历，比较当前元素与已排序序列的元素大小。
- 插入：找到合适的位置后，将当前元素插入到已排序序列的相应位置，并将插入位置后的元素依次后移。
- 重复：重复以上步骤，直到所有元素都被排序。
好的，让我们开始生成随机的10个数字的列表：
随机列表：[5, 2, 9, 3, 7, 1, 8, 4, 6, 10]
现在我们将使用插入排序对这个列表进行排序。在排序过程中，我会逐步展示每次插入后的列表状态。
步骤
- 第一步：初始列表为 [5, 2, 9, 3, 7, 1, 8, 4, 6, 10]，第一个元素 5 已经是有序的，所以我们从第二个元素开始。
已排序部分：[5]
未排序部分：[2, 9, 3, 7, 1, 8, 4, 6, 10]
- 第二步：将 2 插入到有序部分的合适位置。
已排序部分：[2, 5]
未排序部分：[9, 3, 7, 1, 8, 4, 6, 10]
- 第三步：将 9 插入到有序部分的合适位置。
已排序部分：[2, 5, 9]
未排序部分：[3, 7, 1, 8, 4, 6, 10]
- 第四步：将 3 插入到有序部分的合适位置。
已排序部分：[2, 3, 5, 9]
未排序部分：[7, 1, 8, 4, 6, 10]
- 第五步：将 7 插入到有序部分的合适位置。
已排序部分：[2, 3, 5, 7, 9]
未排序部分：[1, 8, 4, 6, 10]
- 第六步：将 1 插入到有序部分的合适位置。
已排序部分：[1, 2, 3, 5, 7, 9]
未排序部分：[8, 4, 6, 10]
- 第七步：将 8 插入到有序部分的合适位置。
已排序部分：[1, 2, 3, 5, 7, 8, 9]
未排序部分：[4, 6, 10]
- 第八步：将 4 插入到有序部分的合适位置。
已排序部分：[1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9]
未排序部分：[6, 10]
- 第九步：将 6 插入到有序部分的合适位置。
已排序部分：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
未排序部分：[10]
- 第十步：将 10 插入到有序部分的合适位置。
已排序部分：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
未排序部分：[]
现在，列表已经完全排序完成。
演示过程如下：
# 初始未排序的列表
unsorted_list = [5, 2, 9, 3, 7, 1, 8, 4, 6, 10]
# 已排序的部分，开始为空
sorted_list = []
# 对未排序的列表中的每个元素进行处理
for i in range(len(unsorted_list)):
number = unsorted_list[i]
# 找到正确的位置插入数字
j = 0
while j < len(sorted_list) and sorted_list[j] < number:
j += 1
sorted_list.insert(j, number)
# 输出每步完成后的已排序部分和未排序部分
print(f"步骤 {i + 1}:")
print("已排序部分：", sorted_list)
print("未排序部分：", unsorted_list[i+1:])
print() # 空行，为了结果更清晰
# 最终输出完全排序后的列表
print("最终排序结果：", sorted_list)
实际上，通过一个list实现：
def insertion_sort(arr):
# 获取数组长度
n = len(arr)
# 从第二个元素开始遍历
for i in range(1, n):
# 将当前元素存储为临时变量
current = arr[i]
# 与已排序序列比较并插入合适的位置
j = i - 1
while j >= 0 and current < arr[j]:
arr[j + 1] = arr[j]
j -= 1
arr[j + 1] = current
return arr
# 测试排序算法
arr = [12, 11, 13, 5, 6]
sorted_arr = insertion_sort(arr)
print("排序后的数组:", sorted_arr)
在这个实现中，我们使用了一个循环来遍历未排序的部分，并通过内部的 while 循环来比较当前元素与已排序序列的元素，找到插入位置。然后，我们将当前元素插入到找到的位置，并将插入位置后的元素依次后移，最终完成整个排序过程。
