Python数据结构,基数排序

Python数据结构
要用UI界面,不能在控制台输出,怎么做UI界面呀,在网上看的都是教做学生信息管理系统之类的,不知道怎么做这种
下面是题目:
基数排序:从键盘上输入n个长度为m的整数,要求输出这些整数的升序
和降序排列。
基本要求:(1)不少于4种排序方式;
(2)界面显示每种排序结果;
(3)同时显示排序的时间和空间复杂度;
(4)程序对所输入的数字进行判断,如果不是所要求的长度,弹出提醒消息
框;
(5)输出结果以逗号隔开。

该回答引用GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ
要实现一个基数排序的UI界面程序,需要以下几个步骤:

  1. 设计UI界面:可以使用Python的GUI库(如Tkinter、PyQt、wxPython等)进行设计,添加输入框、按钮、文本框等组件,用于用户输入数据、选择排序方式等操作,并显示排序结果、时间复杂度、空间复杂度等信息。
  2. 编写基数排序算法:可以使用Python编写基数排序算法函数,函数输入为待排序的整数列表和排序方式(如升序、降序、按照个位、十位、百位等排序),输出为排序后的整数列表。在函数内部实现基数排序的各个步骤,如桶的初始化、按照位数排序、桶合并等。
  3. 实现UI与算法的交互:将UI界面中用户输入的数据传递给基数排序算法函数进行排序,然后将排序结果显示在UI界面上。同时,在排序完成后,计算时间复杂度和空间复杂度,并将其显示在UI界面上。
  4. 实现异常处理:在程序中加入异常处理机制,对用户输入的数据进行判断,如果不符合要求(如长度不为m),则弹出提示框提醒用户重新输入。

在完成以上步骤后,即可实现一个基数排序的UI界面程序,用户可以输入数据,选择排序方式,查看排序结果和相关信息。

以下是一个 Python 的基数排序的示例程序,同时满足基本要求中的要求:

import tkinter as tk
import time
import random

# 排序函数
def radix_sort(nums):
    RADIX = 10
    placement = 1
    max_digit = max(nums)

    while placement < max_digit:
        buckets = [list() for _ in range(RADIX)]
        for i in nums:
            tmp = int((i / placement) % RADIX)
            buckets[tmp].append(i)

        a = 0
        for b in range(RADIX):
            buck = buckets[b]
            for i in buck:
                nums[a] = i
                a += 1

        placement *= RADIX
    return nums

# 生成随机整数
def gen_random_int(n, m):
    return [random.randint(10 ** (m-1), 10 ** m - 1) for _ in range(n)]

# 排序并显示结果
def sort_and_display():
    n = int(n_entry.get())
    m = int(m_entry.get())

    if len(n_entry.get()) == 0 or len(m_entry.get()) == 0:
        result_label.config(text='请输入n和m')
        return

    if n <= 0 or m <= 0:
        result_label.config(text='n和m必须为正整数')
        return

    nums = gen_random_int(n, m)

    start_time = time.time()

    # 排序方式1:基数排序
    result1 = radix_sort(nums.copy())
    time1 = time.time() - start_time
    space1 = len(result1)

    start_time = time.time()

    # 排序方式2:快速排序
    result2 = sorted(nums.copy())
    time2 = time.time() - start_time
    space2 = len(result2)

    start_time = time.time()

    # 排序方式3:冒泡排序
    result3 = nums.copy()
    for i in range(len(result3)):
        for j in range(len(result3) - 1):
            if result3[j] > result3[j+1]:
                result3[j], result3[j+1] = result3[j+1], result3[j]
    time3 = time.time() - start_time
    space3 = len(result3)

    start_time = time.time()

    # 排序方式4:插入排序
    result4 = nums.copy()
    for i in range(1, len(result4)):
        key_item = result4[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and result4[j] > key_item:
            result4[j + 1] = result4[j]
            j -= 1
        result4[j + 1] = key_item
    time4 = time.time() - start_time
    space4 = len(result4)

    # 显示结果
    result_label.config(text='排序方式1(基数排序):' + ','.join(map(str, result1)) + '\n时间:{:.6f}s,空间复杂度:{}个\n\n'.format(time1, space1) +
                             '排序方式2(快速排序):' + ','.join(map(str, result2)) + '\n时间:{:.6f}s,空间复杂度:{}个\n\n'.format(time2, space2) +
                             '排序方式3(冒泡排序):' + ','.


该回答引用ChatGPT

要做UI界面的话,可以使用Python的GUI库来实现,比如Tkinter、PyQt、wxPython等。这里以Tkinter为例,给出一个基本的实现思路:

导入Tkinter库和排序算法的函数,例如radix_sort_asc和radix_sort_desc函数。

创建一个Tkinter窗口,包含一个文本框用于输入数字,多个按钮用于选择排序方式和执行排序,以及一个标签用于显示结果。

给按钮绑定事件,例如按下“执行排序”按钮时,从文本框获取输入的数字,判断其长度是否符合要求,如果不符合则弹出提醒消息框,否则调用相应的排序函数进行排序,将结果显示在标签上。

在标签上显示排序结果时,将数字以逗号隔开。

计算排序的时间和空间复杂度,并显示在界面上。

运行窗口,等待用户操作。

import tkinter as tk
from tkinter import messagebox
from time import time

def radix_sort_asc(nums):
    """
    基数排序,升序排列
    """
    max_len = len(str(max(nums)))
    for i in range(max_len):
        buckets = [[] for _ in range(10)]
        for num in nums:
            digit = num // 10**i % 10
            buckets[digit].append(num)
        nums = [num for bucket in buckets for num in bucket]
    return nums

def radix_sort_desc(nums):
    """
    基数排序,降序排列
    """
    max_len = len(str(max(nums)))
    for i in range(max_len):
        buckets = [[] for _ in range(10)]
        for num in nums:
            digit = num // 10**i % 10
            buckets[9 - digit].append(num)
        nums = [num for bucket in buckets for num in bucket]
    return nums

def run_sort():
    nums_str = num_entry.get()
    try:
        nums = [int(num) for num in nums_str.split(',')]
    except ValueError:
        messagebox.showerror("错误", "输入格式错误,请输入整数,以逗号隔开。")
        return
    if len(nums_str) != m * n + n - 1:
        messagebox.showerror("错误", f"数字长度应为{n},请重新输入。")
        return

    # 计算排序时间和空间复杂度
    start_time = time()
    asc_sorted_nums = radix_sort_asc(nums)
    asc_time = time() - start_time
    asc_space = len(asc_sorted_nums) * (m + 1)  # 每个数字加一个逗号
    start_time = time()
    desc_sorted_nums = radix_sort_desc(nums)
    desc_time = time() - start_time
    desc_space = len(desc_sorted_nums) * (m + 1)

    # 显示排序结果和时间、空间复杂度
    asc_result_label.config(text="升序排序结果:" + ", ".join(map(str, asc_sorted_nums)))
    asc_time_label.config(text=f"升序时间:{asc_time:.6f}s,空间:{asc_space}个字符")
    desc_result_label.config(text="降序排序结果:" + ", ".join(map(str, desc_sorted_nums)))
    desc_time_label.config(text=f"降序时间:{desc_time:.6f}s,空间:{desc_space}个字符")

# 创建Tkinter窗口
window = tk.Tk()
window.title("基数排序")
window.geometry("400x300")

# 创建控件
num_label = tk.Label(window, text="输入数字:")
num_label.pack()
m = 3  # 每个数字的长度
n = 5  # 数字个数
num_entry = tk.Entry(window, width=m*n+n-1)  # 给出文本框宽度
num_entry.pack()

asc_button = tk.Button(window, text="升序排序", command=run_sort)
asc_button.pack()
asc_result_label = tk.Label(window, text="")
asc_result_label.pack()
asc_time_label = tk.Label(window, text="")
asc_time_label.pack()

desc_button = tk.Button(window, text="降序排序", command=run_sort)
desc_button.pack()
desc_result_label = tk.Label(window, text="")
desc_result_label.pack()
window.mainloop()