Sorting-Algorithms-Blender 颜色可视化 sort_color 详解自定义颜色渐变如何代表数组元素的索引【免费下载链接】Sorting-Algorithms-BlenderSorting algorithms visualized using the Blender Python API.项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/so/Sorting-Algorithms-BlenderSorting-Algorithms-Blender 是一个使用Blender Python API编写、把排序算法变成 3D 动画的开源项目。它用平面、立方体等基础网格直观展示冒泡、快排、归并等算法的每一步交换与移动。在项目提供的四种可视化方式中sort_color 颜色可视化最为惊艳它用一套精心设计的自定义颜色渐变日落渐变为每个数组元素上色让排序过程变成一场流畅的色彩流动本文就带新手彻底看懂这套颜色编码的设计思路。什么是 Sorting-Algorithms-Blender 颜色可视化项目的四个文件夹对应四种不同风格的可视化官方文档 README.md 中有一张清晰的对比表类型排序依据索引表示特色sort_circle材质 HSV 色相长方体旋转角度HSV 360°sort_color材质红 绿通道平面的位置自定义颜色渐变sort_combined材质红 绿通道平面位置多个二维数组拼成立方体sort_scale立方体缩放立方体位置附带访问/比较计数器可以看到sort_color的与众不同之处在于它使用材质颜色代表元素的值用平面位置代表元素在数组中的索引。当算法运行时你看到的不是柱状图起起落落而是一行行彩带在不停交换位置最终汇聚成平滑的渐变。sort_color 的核心理念颜色元素值位置索引很多排序可视化用高度或长度表示数值sort_color则反其道而行之把每个元素的值直接编码进平面材质颜色里。具体来说排序数组中的元素值范围是 0 到 count-1程序为每个值创建唯一颜色的材质再把这些材质随机分配给平面。于是颜色 这个元素是谁它的值也就是排序完成后它应该所在的索引位置平面横向位置 location.x 它当前在数组中的索引j * 2间隔 2 便于区分平面纵向位置 location.z 它属于第几行数组i * 2。只要对比两个平面的颜色就能判断谁大谁小只要看平面的位置就能知道它现在排在第几位。排序动画的本质就是把带颜色的值逐步搬回它应有的索引位置。自定义颜色渐变如何生成三段式日落渐变这个渐变在setup_array()函数中生成入口代码位于 bubble_sort_color.py其它脚本完全一致。它使用np.linspace对 RGB 三个通道分别构造曲线colors_r 0→225前半 230→255后半 colors_g 0前半不动 20→200后半爬升 colors_b 200→20前半下降 0→100后半回升把三个通道叠加就得到一条从深蓝 → 紫红 → 大红 → 橙 → 金黄的日落渐变值越小颜色越冷暗值越大颜色越暖亮正好对应从黄昏到日落的色彩变化。整条渐变的单调性保证了颜色越亮 数值越大的直觉观众一眼就能读出元素大小。红绿通道相加get_rg 如何参与排序比较有了颜色排序算法如何比较两个元素答案在get_rg()函数里见 bubble_sort_color.pydef get_rg(mat1, mat2): r1, r2 mat1[0], mat2[0] # 取红色通道 g1, g2 mat1[1], mat2[1] # 取绿色通道 return r1 g1, r2 g2 # 红 绿 作为比较值排序算法读取每个平面的diffuse_color将红通道 绿通道的结果作为排序关键字。这个设计很巧妙红色在渐变中全程递增、绿色在后半段爬升两者相加后严格单调可以放心用于、判断而蓝色通道不参与比较纯粹为了把中间过渡区渲染得更有层次感提升视觉效果。24×24 平面矩阵一屏同时看 24 个数组sort_color默认调用setup_array(24)注意只支持偶数一次生成24 × 24 576 个平面构成 24 行、每行 24 个元素的矩阵。每一行都是一个独立的、待排序的数组且每行的颜色分布都会先执行random.shuffle(materials)随机打乱所以 24 行初始状态各不相同互不干扰地同时运行同一个排序算法。这让排序变得极具观赏性动画一开始满屏五彩斑斓、杂乱无章随着算法推进每一行都逐渐从凌乱趋向左暗右亮的渐变秩序全部完成时24 条整齐的日落彩带铺满屏幕视觉冲击力极强。为了呈现最佳效果脚本还自动设置了颜色管理参数exposure -3.75、gamma 0.7、Medium Contrast见 quick_sort_color.py。七种排序算法脚本一览与快速运行方法sort_color文件夹共收录 7 种算法的脚本全部共用同一套渐变生成逻辑只替换排序函数本身算法脚本文件特点冒泡排序bubble_sort_color.py相邻比较、逐趟上浮最适合入门选择排序selection_sort_color.py每轮挑选最小值放到前面插入排序insertion_sort_color.py像打扑克一样逐个插入有序区希尔排序shell_sort_color.py插入排序的间隔优化版堆排序heap_sort_color.py基于二叉堆反复取根归并排序merge_sort_color.py分治合并动画会有缝隙属正常现象快速排序quick_sort_color.py选取中位数为枢轴的分区排序运行步骤非常简单无需任何额外依赖下载安装并启动 Blender需自带 Python 环境在 Blender 的Text Editor文本编辑器面板中打开上述任意.py文件点击运行按钮等待几秒即可看到排序动画。如果本地还没有代码可以通过git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/so/Sorting-Algorithms-Blender获取整个仓库再进入sort_color目录选择脚本。颜色可视化的局限与进阶玩法需要提醒新手sort_color这类可视化主要展示元素移动过程并不能直接看出算法效率。如果想对比时间复杂度可以去看同仓库的 sort_scale 系列它额外实现了数组访问次数与比较次数计数器能从数字上直观感受 O(n²) 与 O(n log n) 的差距或者看 sort_combined它把多个二维数组叠成立方体颜色与位置同时编码观感更加立体震撼。一句话总结sort_color 用自定义颜色渐变把值变成看得见的颜色用平面位置把索引变成摸得着的位置让排序算法第一次如此简单、直观、赏心悦目。读完这篇文章打开 sort_color 目录跑一遍你就能亲手看见排序了。【免费下载链接】Sorting-Algorithms-BlenderSorting algorithms visualized using the Blender Python API.项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/so/Sorting-Algorithms-Blender创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考