用Kotlin实现KMP鸿蒙冒泡排序可视化 - 性能分析

本文介绍了基于Kotlin Multiplatform(KMP)的冒泡排序可视化工具实现方案。通过将Kotlin代码编译为JavaScript并在OpenHarmony中调用，详细展示了冒泡排序算法实现、性能指标统计和数据解析等功能。核心内容包括：1)经典冒泡排序实现；2)比较次数和交换次数统计；3)数据最小值、最大值和平均值计算；4)排序结果验证；5)输入数据解析处理。该方案充分利用Kotlin

三角恐龙939

716人浏览 · 2025-12-03 23:14:22

三角恐龙939 · 2025-12-03 23:14:22 发布

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📚 概述

本案例深入探讨了在 Kotlin Multiplatform (KMP) 项目中实现冒泡排序可视化工具的完整流程。通过将 Kotlin 代码编译为 JavaScript，并在 OpenHarmony 的 ArkTS 中调用，我们展示了如何充分利用 Kotlin 的特性来进行排序算法实现、性能分析和数据处理。

冒泡排序是计算机科学的经典算法，允许我们演示排序算法、性能分析、数据结构等核心概念。在 KMP 项目中，我们可以利用这些特性来构建具有强大数据处理能力的应用。

本文将详细介绍如何在 KMP 项目中实现冒泡排序、性能分析、数据统计等核心概念。

🎯 核心概念

1. 冒泡排序算法 (Bubble Sort Algorithm)

实现冒泡排序算法。

var swaps = 0
var comparisons = 0
for (i in 0 until arr.size) {
    for (j in 0 until arr.size - i - 1) {
        comparisons++
        if (arr[j] > arr[j + 1]) {
            val temp = arr[j]
            arr[j] = arr[j + 1]
            arr[j + 1] = temp
            swaps++
        }
    }
}

代码解释：

外层循环控制轮数
内层循环进行比较和交换
每轮将最大元素移到末尾
时间复杂度O(n²)

2. 性能分析 (Performance Analysis)

分析排序的性能指标。

var swaps = 0
var comparisons = 0
// ... 排序过程中统计

代码解释：

统计比较次数
统计交换次数
用于性能评估

3. 数据统计 (Data Statistics)

计算数据的统计信息。

val minValue = arr.minOrNull() ?: 0
val maxValue = arr.maxOrNull() ?: 0
val avgValue = if (arr.isNotEmpty()) arr.sum() / arr.size else 0

代码解释：

计算最小值
计算最大值
计算平均值

4. 排序顺序检测 (Sort Order Detection)

检测排序后的顺序。

val isAscending = arr == numbers.sorted()
val isDescending = arr == numbers.sortedDescending()

代码解释：

检查是否升序
检查是否降序
用于验证排序结果

5. 数组解析 (Array Parsing)

解析输入数据。

val numbers = cleanInput.split(",").mapNotNull { it.trim().toIntOrNull() }

代码解释：

按逗号分割
转换为整数
过滤无效数据

💡 实现代码详解

Kotlin 源代码

fun bubbleSortTool(input: String): String {
    return try {
        val cleanInput = input.trim()
        
        if (cleanInput.isEmpty()) {
            return "❌ 输入为空"
        }
        
        val numbers = cleanInput.split(",").mapNotNull { it.trim().toIntOrNull() }
        if (numbers.isEmpty()) {
            return "❌ 输入格式错误：请输入用逗号分隔的数字"
        }
        
        val arr = numbers.toMutableList()
        val originalSize = arr.size
        
        // 冒泡排序
        var swaps = 0
        var comparisons = 0
        for (i in 0 until arr.size) {
            for (j in 0 until arr.size - i - 1) {
                comparisons++
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    val temp = arr[j]
                    arr[j] = arr[j + 1]
                    arr[j + 1] = temp
                    swaps++
                }
            }
        }
        
        // 计算统计信息
        val sorted = arr.joinToString(", ")
        val minValue = arr.minOrNull() ?: 0
        val maxValue = arr.maxOrNull() ?: 0
        val avgValue = if (arr.isNotEmpty()) arr.sum() / arr.size else 0
        val isAscending = arr == numbers.sorted()
        val isDescending = arr == numbers.sortedDescending()
        
        // 计算信任度
        var trustScore = 0
        if (numbers.isNotEmpty()) trustScore += 50
        if (arr.isNotEmpty()) trustScore += 30
        if (swaps >= 0) trustScore += 20
        
        // 返回结果
        val status = "✅ 排序成功"
        val orderStr = when {
            isAscending -> "升序"
            isDescending -> "降序"
            else -> "混合"
        }
        
        return """
            $status
            ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
            原始: ${numbers.joinToString(", ")}
            排序: $sorted
            元素数: $originalSize
            最小值: $minValue
            最大值: $maxValue
            平均值: $avgValue
            比较次数: $comparisons
            交换次数: $swaps
            顺序: $orderStr
            信任度: $trustScore/100
        """.trimIndent()
        
    } catch (e: Exception) {
        "❌ 排序失败: ${e.message}"
    }
}