基于Unity3D 的冒泡排序算法动态可视化设计及实现

马晓萍

（喀什大学 计算机科学与技术学院，新疆喀什 844000）

0 引言

冒泡排序是一种典型的、稳定排序算法[1]，对初次接触程序语言的学习者来说，排序算法比较抽象，对算法的理解存在较大的障碍。如何让学生更好直观的理解排序算法的原理并用程序语言实现，是一个值得研究的问题。Unity3D 是一款实时3D 互动内容创作和运营平台，所提供的可视化、实时三维动画等类型互动内容[2],具有强大的交互功能和丰富的三维表现。利用Unity3D 实现冒泡排序算法动态可视化，是一种有效的算法可视化方式，可促进学习者对冒泡排序算法的理解。

1 冒泡排序

1.1 冒泡排序原理

在程序设计语言的排序算法中，冒泡排序是一种平方级的原地排序算法[3]。冒泡排序算法的原理：在待排序的一组数中，将相邻的两个数值进行比较，若前面的数值比后面的数值大就交换两数，把小数值放在前面，否则不交换；直至最终完成从小到大的排序。[4]

1.2 C#语言实现

冒泡排序算法的程序描述（C#语言）如下：

上述代码中，通过外层for循环，用数组的长度控制整体程序的运行次数，内层for用于与前后两位数比较大小，如果存在第一个数比第二个数大，则两个数利用中间变量temp，实现交换的逻辑。

2 基于Unity3D 的冒泡排序算法可视化设计及实现

2.1 冒泡排序三维动态可视化设计

在Unity 中设计由一个Panel 容器控件，一个Text 文本控件，两个Button 按钮控件组成的UI 界面。Text控件文本内容为“冒泡排序法三维动态可视化”，当单击“随机生成数据”按钮时，在Panel 容器控件上逐个动态生成随机数据柱状图效果，此案例中随机生成9 个1～100 的整数，并产生以该整数作为动态柱状图的高度。……