可視化計算

可視化計算引入可視化的程序設計環境，其目標則是通過縮短現實世界中的行為與程序設計之間的概念距離來減少學習上的認知負擔。如果按一般方法學習算法設計的歷程，需要經歷程序設計、數據結構、離散數學等課程的鋪墊。對於非計算機專業的用户，學習算法的困難是不言而喻的。

以查找算法中的“折半查找”為例，對已經順序排列的數據，進行對摺查找，這種思想在現實生活中，每個人都在身體力行，最為常見例子的莫過於查字典。但是，同樣的思想，需要通過程序和算法表現出來，用户需要具備：①程序設計的基本技能（編寫和調試程序）；②數據的輸入（或產生）；③數據的組織和描述；④計算過程設計；⑤邏輯判斷和運行過程的紀錄；⑥結果的輸出，這6種基本計算操作的設計和調試能力。

如果使用普通的高級程序設計語言，一般用户需要數十小時的基礎編程實踐以後，才有可能初步掌握。但是，如果通過使用像RAPTOR這樣的工具，由於其友善的獨特設計，可以方便和引導人們相對輕鬆的跨入算法學習之門。學習算法設計所花費的入門時間，也要大大縮短。

在執行RAPTOR程序的過程中，用户 可以選擇通過單步執行程序，或連續運行。執行速度可以通過在RAPTOR的頂部顯示的移動滑塊調節。在執行過程中，正在執行的符號語句顯示為綠色。此外，所有的變量的狀態顯示在屏幕左下角的窗口中。

斷點的設置和應用：在運行程序之前，用户可使用鼠標右鍵單擊任何一個賦值語句，調出一個菜單，選擇“Toggle Breakpoint”選項，設置程序運行的斷點，以便觀察程序的運行狀態和所有變量的值；取消斷點的過程與設置基本相同，再次調出該菜單，單擊該選項即可。

由於RAPTOR的輸出可以通過主控制枱（Master Console）輸出文字性的計算結果和表達式運行計數值；也可以通過圖形窗口（Graphic Windows）輸出與圖文有關的計算結果。為了便於觀測而不至於在兩個視窗之間跳來跳去，最好直接啓用圖形視窗，這樣算法的最終結果就可以統一輸出和部署在圖形視口中。

在大部分算法中，通過主控制枱輸出文字性的計算結果和表達式運行計數值，即可得到算法是否工作正常和算法時間複雜性的驗證數據。

在一些數值計算中，可能需要繪製圖形曲線，所以可以將輸出結果通過圖形視窗輸出。另外，在圖論算法中，一些計算問題和結果，如迷宮、棋盤甚至三維立體圖形都可以通過圖形界面輸出。

RAPTOR圖形窗口除了可以顯示圖形的輸出結果之外，也可以接受用户的在線（On Line）輸入（這與輸入語句運行過程提示和接受用户輸入的方式是完全不同的），這種輸入方式分為鼠標與鍵盤兩類。用户可以在圖形窗口的界面上直接使用鼠標指針點擊某個區域，或者按下鍵盤上的某些鍵，RAPTOR可以接受和判讀以後，依據預先設計好的算法執行相應的操作。 ^[1-2]