Использование Canvas для анимации алгоритма сортировки в JS

1

Для удовольствия я пытаюсь создать визуализацию различных алгоритмов сортировки, но у меня возникла проблема с анимацией Canvas.

Я предположил, что я просто могу назвать функцию draw в методе сортировщика, но это заставляет браузер блокировать до тех пор, пока массив не будет полностью отсортирован, а затем рисует некоторый средний кадр.

Как я буду заниматься анимацией из методов сортировки? Ниже приведен код, который у меня до сих пор, я бы не запускал этот фрагмент, так как он будет вешать вкладку в течение нескольких секунд.

N = 250; // Array Size
XYs = 5; // Element Visual Size
Xp = 1; // Start Pos X
Yp = 1; // Start Pos Y
var canvas;
var l = Array.apply(null, {
  length: N
}).map(Number.call, Number);

Array.prototype.shuffle = function() {
  var i = this.length,
    j, temp;
  if (i == 0) return this;
  while (--i) {
    j = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
    temp = this[i];
    this[i] = this[j];
    this[j] = temp;
  }
  return this;
}

function map_range(x, in_min, in_max, out_min, out_max) {
  return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}

function rainbow(x) {
  var m = map_range(x, 0, N, 0, 359);
  return 'hsl(' + m + ',100%,50%)';
}

function init() {
  canvas = document.getElementById('canvas');
  l.shuffle();
  draw();
  bubbleSort(l);
}

function draw() {
  if (canvas.getContext) {
    var ctx = canvas.getContext('2d');
    for (var i = 0; i < l.length; i++) {
      ctx.fillStyle = rainbow(l[i]);
      ctx.fillRect((Xp * i) * XYs, Yp * XYs, XYs, XYs);
    }
  }
}

function bubbleSort(a) {
  var swapped;
  do {
    swapped = false;
    for (var i = 0; i < a.length - 1; i++) {
      if (a[i] > a[i + 1]) {
        var temp = a[i];
        a[i] = a[i + 1];
        a[i + 1] = temp;
        swapped = true;
        draw();
        setTimeout(function() {}, 10);
      }
    }
  } while (swapped);
}
<html>

<body onload="init();">
  <canvas id="canvas" width="1500" height="1500"></canvas>
</body>

</html>
Теги:
algorithm
sorting
canvas

2 ответа

4
Лучший ответ

Одним из решений является функция генератора ES6 function* вместе со свойством yield.

Это позволяет приостановить функцию и перезапустить ее позже, когда она была приостановлена:

N = 100; // Array Size
XYs = 5; // Element Visual Size
Xp = 1; // Start Pos X
Yp = 1; // Start Pos Y
var canvas;
var l = Array.apply(null, {
  length: N
}).map(Number.call, Number);

Array.prototype.shuffle = function() {
  var i = this.length,
    j, temp;
  if (i == 0) return this;
  while (--i) {
    j = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
    temp = this[i];
    this[i] = this[j];
    this[j] = temp;
  }
  return this;
}

function map_range(x, in_min, in_max, out_min, out_max) {
  return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}

function rainbow(x) {
  var m = map_range(x, 0, N, 0, 359);
  return 'hsl(' + m + ',100%,50%)';
}

function init() {
  canvas = document.getElementById('canvas');
  l.shuffle();
  var sort = bubbleSort(l);
  // an anim function triggered every 60th of a second
  function anim(){
    requestAnimationFrame(anim);
    draw();
    sort.next(); // call next iteration of the bubbleSort function
  }
  anim();
}

function draw() {
  if (canvas.getContext) {
    var ctx = canvas.getContext('2d');
    for (var i = 0; i < l.length; i++) {
      ctx.fillStyle = rainbow(l[i]);
      ctx.fillRect((Xp * i) * XYs, Yp * XYs, XYs, XYs);
    }
  }
}

function* bubbleSort(a) { // * is magic
  var swapped;
  do {
    swapped = false;
    for (var i = 0; i < a.length - 1; i++) {
      if (a[i] > a[i + 1]) {
        var temp = a[i];
        a[i] = a[i + 1];
        a[i + 1] = temp;
        swapped = true;
        yield swapped; // pause here
      }
    }
  } while (swapped);
}
init();
<canvas id="canvas" width="500" height="20">
Поделиться
  • 0
    Это именно то, что я искал! Есть ли способ ускорить анимацию или будет запрашивать ограничение анимации до 60 кадров в секунду?
  • 1
    @PeterMcKinney, вы можете вызывать несколько раз свою функцию в функции аним. rAF будет пытаться поддерживать стабильную скорость перед обновлением экрана.
Показать ещё 1 комментарий
1

Вам нужен цикл рендеринга. requestAnimationFrame() - ваш друг здесь. С помощью этого метода вы даете браузеру обратный вызов, который вызывается перед следующим кадром.

В рамках этого обратного вызова вы рисуете свои вещи и снова вызываете requestAnimationFrame() с помощью одного и того же обратного вызова следующим образом:

requestAnimationFrame(renderLoop);
function renderLoop()
{
    // visualize your array 'l' at this point

    // call the render callback for the next frame draw
    requestAnimationFrame(renderLoop);
}

https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/API/window/requestAnimationFrame

Вы получаете гладкую анимацию, обычно с частотой кадров 60 кадров в секунду.

Для интеграции этого подхода в ваш код:

  1. Удалить строки

    draw();
setTimeout(function() {}, 10);

  2. вызвать начальную

    requestAnimationFrame (renderLoop);

    когда запускается ваша программа.

Поделиться

Ещё вопросы

Сообщество Overcoder
Наверх
Меню