finished all algorithms by MatterMu · Pull Request #4 · algorithm-visualizer/tracers.cpp

MatterMu · 2026-02-06T13:58:43Z

完成了所有数据结构与算法的可视化，测试Graphite的代码审查功能

Copilot

Pull request overview

该 PR 主要新增/补齐了一系列“数据结构与算法”的可视化示例代码与对应的可视化输出 JSON，用于测试/演示 Graphite 的代码审查能力，并集中加入了 KMP、Prim、Kruskal、DFS/BFS、二叉树遍历、堆操作等可视化实现。

Changes:

新增 KMP 的多份可视化实现与回放 JSON（含不同命名/界面语言版本）。
新增/整理多种算法可视化示例：Prim、Kruskal、DFS/BFS（树/图）、二叉树遍历（先/中/后序）、最大堆插入/删除等。
增加若干用于演示/测试的 JSON 回放文件与 VSCode 配置。

Reviewed changes

Copilot reviewed 35 out of 54 changed files in this pull request and generated 8 comments.

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File	Description
visual_KMP.cpp	基于 `std::string` 的 KMP 可视化实现示例
vision_visualization.json	KMP 可视化回放 JSON（Pattern/String/Console）
vision_KMP.cpp	基于 `char*` 的 KMP 可视化实现示例（中文 tracer 名称）
test/visualization.json	测试用可视化回放 JSON（array/graph/log 等）
pure_Prim.cpp	Prim 的纯算法示例实现（非可视化）
dijkstra.json	Dijkstra 可视化回放 JSON
dijkstra.cpp	Dijkstra 可视化示例代码
KMP-test.json	KMP-test 可视化回放 JSON
KMP-test.cpp	KMP 可视化测试代码（带表头列偏移的 2D tracer 表）
Finished/Prim/Prim.cpp	Prim 可视化成品代码（图 + 数组 + 日志）
Finished/Kruskal/Kruskal.cpp	Kruskal 可视化成品代码（含 parents 数组展示）
Finished/KMP/KMP.json	Finished/KMP 的可视化回放 JSON
Finished/KMP/KMP.cpp	Finished/KMP 的可视化成品代码
Finished/HeapOperations/Heap-Insert.json	最大堆插入操作回放 JSON
Finished/HeapOperations/Heap-Insert.cpp	最大堆插入操作可视化代码
Finished/HeapOperations/Heap-DeleteMax.json	最大堆删除最大值回放 JSON
Finished/HeapOperations/Heap-DeleteMax.cpp	最大堆删除最大值可视化代码
Finished/DFS/DFS-Tree.json	DFS（树）回放 JSON
Finished/DFS/DFS-Tree.cpp	DFS（树）可视化代码
Finished/DFS/DFS-Graph.json	DFS（图）回放 JSON
Finished/DFS/DFS-Graph.cpp	DFS（图）可视化代码
Finished/Binary-Tree-Traversal/PreOrder.json	二叉树先序遍历回放 JSON
Finished/Binary-Tree-Traversal/PreOrder.cpp	二叉树先序遍历可视化代码
Finished/Binary-Tree-Traversal/PostOrder.json	二叉树后序遍历回放 JSON
Finished/Binary-Tree-Traversal/PostOrder.cpp	二叉树后序遍历可视化代码
Finished/Binary-Tree-Traversal/InOrder.json	二叉树中序遍历回放 JSON
Finished/Binary-Tree-Traversal/InOrder.cpp	二叉树中序遍历可视化代码
Finished/BFS/BFS-Tree.json	BFS（树）回放 JSON（含队列展示）
Finished/BFS/BFS-Tree.cpp	BFS（树）可视化代码（含队列 tracer）
Finished/BFS/BFS-Graph.json	BFS（图）回放 JSON（含队列展示）
Finished/BFS/BFS-Graph.cpp	BFS（图）可视化代码（含队列 tracer）
Delete-test.cpp	DeleteMax 的另一份测试/演示实现
.vscode/settings.json	VSCode 文件关联设置

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Copilot · 2026-02-06T14:05:07Z

Finished/KMP/KMP.cpp

+        if (j == 0 || S[i] == T[j])
+        {
+            ++i;
+            ++j;
+            // 可视化
+            if (j == 1)


KMP 主循环里使用 if (j == 0 || S[i] == T[j]) { ++i; ++j; } 会在 j==0 且字符不匹配时仍然同时推进 i/j，相当于把失配当作匹配处理，导致匹配结果错误。若 Next[0] 采用 -1 哨兵的写法，通常应使用 j == -1 作为特殊分支；或者把 Next 表/循环改成不需要 -1 的 0-based 前缀函数写法并对应调整转移逻辑。

Suggested change

if (j == 0 || S[i] == T[j])

{

++i;

++j;

// 可视化

if (j == 1)

if (j == -1 || S[i] == T[j])

{

++i;

++j;

// 可视化

if (j == 0)

Copilot · 2026-02-06T14:05:08Z

visual_KMP.cpp

+        } else {
+            // 可视化：说明回退到 Next[k]
+            logger.println(std::string("不匹配，k 从 ") + std::to_string(k) + " 回退到 Next[k] = " + std::to_string(Next[k]));
+			k = Next[k];
+			pattern_tracer.select(0, k-1);
+			Tracer::delay();
+			pattern_tracer.deselect(2, k);
+			pattern_tracer.select(2, Next[k-1]);
+			Tracer::delay();
+			pattern_tracer.deselect(0, k-1);
+            Tracer::delay();


GetNext 的回退分支里先执行 k = Next[k]，随后又使用 k-1 / Next[k-1] 做 tracer 高亮与索引访问（并且 k 可能变成 -1）。这会导致数组越界（如 Next[-1]/Next[-2]）以及 tracer 负下标。建议用回退前的 k 做可视化索引，并在 k == -1 时跳过所有基于 k 的 select/deselect；同时不要混用 Next[k] 与 Next[k-1]。

Copilot · 2026-02-06T14:05:08Z

visual_KMP.cpp

+    while (i < lenS && j < lenT) {
+        // 可视化：选中当前比较位置（主串与模式）
+        string_tracer.select(i);
+        pattern_tracer.select(1, j);
+        Tracer::delay();


匹配循环里每次都 pattern_tracer.select(1, j)，但 j 可能在失配回退后变为 -1（newj = Next[j]），下一轮迭代会对 tracer 传入 -1 下标导致越界。建议把 select/deselect 放到 j >= 0 的分支内，或在 j == -1 时仅移动 i/j 而不进行 pattern 行选择。

Copilot · 2026-02-06T14:05:08Z

vision_KMP.cpp

+    while (i < lenS && j < lenT) {
+        // 高亮主串与模式当前比较位置
+        string_tracer.select(i);
+        pattern_tracer.select(1, j);
+        Tracer::delay();


while (i < lenS && j < lenT) 内部无条件 pattern_tracer.select(1, j)，但 j 在失配时会被赋值为 Next[j]，可能变为 -1，从而触发 tracer 负下标访问。建议在调用 select(1, j) 前先判断 j >= 0，或在 j == -1 的情况下跳过对 pattern_tracer 的索引操作。

Copilot · 2026-02-06T14:05:08Z

vision_KMP.cpp

+    // 将 const away for our function signatures
+    char* Sbuf = const_cast<char*>(S);
+    char* Tbuf = const_cast<char*>(T);
+


这里通过 const_cast 把 const char[] 转成 char* 传入函数。当前实现虽然没有修改内容，但这种签名会让调用者必须去掉 const，容易引入未定义行为。建议把 GetNext / StrMatch_KMP 的参数改为 const char*（或直接用 std::string_view/std::string）。

Copilot · 2026-02-06T14:05:09Z

Finished/HeapOperations/Heap-Insert.cpp

+    if (!HeapFull(heap))
+    {
+        i = heap.n;
+        int parentidx = (i - 1) / 2;
+        heap.n++;
+        heapGraph.addNode(elem);
+        heapGraph.addEdge(heap.data[parentidx], elem);
+        heapGraph.addEdge(elem, heap.data[parentidx]);
+        heapTracer.patch(i, elem); // 先放在最后
+        heapGraph.visit(elem);
+        Tracer::delay();
+        logger.println("将元素 " + std::to_string(elem) + " 放在堆的末尾位置，开始上浮");
+        Tracer::delay();
+        heapGraph.leave(elem);
+        heapTracer.depatch(i);
+        heapGraph.select(heap.data[parentidx]);
+        heapTracer.select(parentidx);
+        Tracer::delay();
+        heapTracer.depatch(i);
+        while ((i != 0) && (elem > heap.data[parentidx]))
+        {
+            logger.println("堆中元素 " + std::to_string(heap.data[parentidx]) + " 小于插入元素 " + std::to_string(elem) + "，进行下推");
+            heap.data[i] = heap.data[parentidx]; // 下推
+            heap.data[parentidx] = elem;         // 上浮
+            // 可视化：修改堆树结构


Insert 在 heap.n++ 后没有把 elem 写入 heap.data[i]（仅做了 tracer patch），而 while 循环只在 elem > parent 时才执行。如果 elem <= parent，循环不进入就直接返回，堆数组里不会出现新元素但 heap.n 已增加，导致堆状态损坏。建议先执行 heap.data[i] = elem（或按标准上浮写法：先保存 elem，循环中下推父节点，最后把 elem 放到最终位置）。

Copilot · 2026-02-06T14:05:09Z

Finished/HeapOperations/Heap-Insert.cpp

+    std::vector<int> data; // 1-based: data[0] unused
+    int n;
+    int capacity;
+    HEAP(int cap = 32) : data(cap + 1, 0), n(0), capacity(cap) {}


HEAP::data 注释写的是 “1-based: data[0] unused”，但整个实现（包括 layoutTree(heap.data[0])、父节点计算 (i-1)/2 等）都是 0-based。注释与实现不一致会误导后续维护/复用，建议统一为 0-based 并更新注释，或真正改成 1-based 并相应调整父子索引公式。

Suggested change

std::vector<int> data; // 1-based: data[0] unused

int n;

int capacity;

HEAP(int cap = 32) : data(cap + 1, 0), n(0), capacity(cap) {}

std::vector<int> data; // 0-based: data[0..n-1] 存储堆元素

int n;

int capacity;

HEAP(int cap = 32) : data(cap, 0), n(0), capacity(cap) {}

Copilot · 2026-02-06T14:05:09Z

Finished/HeapOperations/Heap-DeleteMax.cpp

+            heapGraph.addEdge(heap.data[right], heap.data[i]);
+        }
+    }
+    heapGraph.layoutTree(heap.data[0]);


updateHeapGraph 无条件调用 heapGraph.layoutTree(heap.data[0])。当 heap.n == 0（例如 DeleteMax 删除到空堆后调用 update），这里会在图中没有节点时尝试用 root id 布局，且访问 heap.data[0]，容易导致运行时错误。建议在函数开头对 n == 0 直接 return，或在调用 layoutTree 前确认已添加至少一个节点。

Suggested change

heapGraph.layoutTree(heap.data[0]);

if (n > 0)

{

heapGraph.layoutTree(heap.data[0]);

}

finished all algorithms

0044941

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