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受困于繁復的代碼塊里，每天看著密密麻麻的變量和語句，拿著別人提供的代碼跑出結(jié)果也不知道結(jié)果是什么？

不妨來了解了解算法可視化吧，說不定就能解你每日之煩憂，讓你的頭發(fā)掉落的速度慢下來！

初入“可視化”：算法可視化概念

可視化，也可以解釋為形象化，具象化，它旨將我們腦中抽象復雜的邏輯步驟變成圖像，幫助我們更好的檢索獲取分析信息。雖然說的“高大上”，但毋庸置疑的是可視化是我們學習新知識的捷徑，也是透徹理解一個理論的必由之路。

還記得小時候被加法表乘法表支配的恐懼嗎？那時候就有聰明的大人發(fā)明出偉大的“蘋果論”（不要誤會，不是牛頓發(fā)明的），“你有一個蘋果，媽媽又給了你一個，現(xiàn)在你有幾個蘋果了呢？”就在這來來回回的贈送又拿走，拿走又獎勵的過程中，GDP總量上升了，我們學會了最基礎的邏輯運算。

但肯定有人說了，算法學習怎么能和加減法一樣呢，我們也怎么能和學齡前兒童類比呢？算法難不難？（如果認為小菜一碟的能不能給蒟蒻筆者留個聯(lián)系方式，好心拯救頭禿少女）難，非常難，難于上青天，但之所以會有如此哀嘆，是因為我們看到的最原始狀態(tài)的算法是這樣的：

這是一段簡單的冒泡排序算法，但盯著一堆毫無生命力的英文字母，看到一堆大括號可能就犯暈的你，怕是得花上很多時間才能理解它的原理。

但如果算法以下面這種形式呈現(xiàn)，你可能會說：「噢，原來就是兩兩比較兩兩交換啊?！故遣皇菍λ惴ㄍ蝗痪筒荒敲纯謶至四?？

算法可視化是指，將一段程序的數(shù)據(jù)、操作、語義進行抽象，并對這些抽象進行動態(tài)的圖像展示，使之更容易理解、傳播和交流的過程。

它的使用對象可以分成兩類——學習者和教育者。這里的學習者就是你所以為的學習者，但教育者卻不僅僅指狹義上的教師，它包括了腳本師、算法設計者等需要進行算法展示的角色。

算法可視化是伴隨著需求而發(fā)展的一門技術(shù)，用戶的需求決定了算法可視化的發(fā)展方向。從只提供文字和簡單圖表的無可視化階段，到通過彈出式問題與用戶交互，從用戶能改變系統(tǒng)所演示算法的數(shù)據(jù)，再到自主創(chuàng)建自己的算法的可視化動畫，用戶的需求不同，其在系統(tǒng)中的參與層級也不同。

實例：VRPTW求解過程可視化

聽完算法可視化相關(guān)概念的你可能已經(jīng)懵圈了，無圖無真相，說什么都不如親眼看看可視化的實際效果來的直觀。這里我們準備了一個基于 Java+JavaFx 實現(xiàn)的禁忌搜索求解帶時間窗的車輛路徑規(guī)劃問題（VRPTW）的可視化程序，不妨一起來看看吧：

關(guān)于VRPTW問題，我們已經(jīng)在之前發(fā)布的文章中多次介紹過，如果你還有疑問的話，可以戳下面的文章進行了解：

干貨|十分鐘快速掌握CPLEX求解VRPTW數(shù)學模型（附JAVA代碼及CPLEX安裝流程）

禁忌搜索算法求解帶時間窗的車輛路徑規(guī)劃問題詳解（附Java代碼）

由于啟發(fā)式算法求解VRPTW的過程往往圍繞迭代展開，因而，通過顯示每一次迭代得到的結(jié)果，追蹤解的變化，我們可以對算法求解VRPTW問題的收斂過程有更清晰的認識。同時，成本函數(shù)隨迭代次數(shù)的變化也更直觀地反映了算法的效率。

那么，這樣一個VRPTW問題的可視化程序，都為我們提供了哪些功能呢？我們又該如何進行操作呢？

首先，我們需要導入我們的算例和結(jié)果：

導入算例和結(jié)果的TXT文件后，在程序界面的左上方，會出現(xiàn)配送中心和客戶節(jié)點的分布。我們只需要把鼠標懸停在各個點上，就可以看到相應客戶點的位置、需求和時間窗約束。

點擊界面下方的啟動按鈕，程序開始運行?？梢钥吹?，在節(jié)點的分布圖上生成了各種顏色的路徑線條，不同顏色的連線代表不同的配送車輛行駛的配送路線，直觀地顯示了規(guī)劃路徑的變化。

將目光移到右邊的區(qū)域上，可以看到，隨著迭代次數(shù)的增加，凈成本在不斷地變化，方便我們追蹤成本是否趨于收斂。下方則是每次迭代產(chǎn)生的具體解，每輛配送車經(jīng)過客戶點的順序、每條路徑的凈成本、每個路徑規(guī)劃方案的總成本。我們可以通過點擊暫停鍵隨時查看迭代過程中產(chǎn)生的特定解。在最下方可以看到目前為止產(chǎn)生的最優(yōu)解。