[发明专利]一种算法练习代码执行可视化系统

权利要求书

1.一种算法练习代码执行可视化系统，其特征在于：包括后台服务器端、学生端和教师端，所述后台服务器端、学生端和教师端均可以通过数据进行连通传输数据，包括：学生根据教师端指示，选择任意后台服务器端存储的算法，所选择得到的算法在学生端执行可视化演示，所述后台服务器端、学生端和教师端共同协同完成算法练习可视化演示；

所述后台服务器端包括调试控制器，完成执行过程追踪，接收学生提交的代码以及定义要在内存中追踪的变量值，检查学生代码对于系统的威胁，限制学生代码执行占用的内存空间，限制执行时间，以调试的方式控制学生代码的执行过程，收集执行过程中的信息，所述调试控制器，基于代码编译调试软件作为基础，编译学生的代码，然后逐步执行，处理执行过程中的意外，根据调试器返回的信息动态设定调试流程；

所述学生端完成每一个算法题目的模拟数据生成方式、学生自定义数据的检查、代码执行过程追踪计划、每一阶段的执行结果显示方案、结果统计方案都是定制代码可储存到云端数据库，在web端执行的时候提取出来执行，题目定制中的显示方案得到的代码放到echarts里出现结果，代码执行中间状态动画过程，解析代码执行结果，渲染成逐帧数据，在echarts里形成逐帧动画，并能够实现动画的开始、暂停、跳帧，执行过程的控制台输出，与动画过程同步进行文字输出，描述学生代码执行过程；

所述教师端可以自己定制新的算法，并加入数据库，查看学生的提交情况，可以给学生布置作业。

2.根据权利要求1所述一种算法练习代码执行可视化系统，其特征在于：在后台服务器端，任务队列接收到学生端发来的任务请求，任务请求里除了学生代码还有任务配置，任务配置包括：代码语言、允许占用的最大内存、允许执行的最多时间、需要跟踪的代码内容和追踪方式、回调链接；守护进程将任务分配给空闲的执行管理器。

3.根据权利要求2所述一种算法练习代码执行可视化系统，其特征在于：所述执行管理器根据不同的编程语言，选择不同的编译器、调试器、调试管理器、分析器，执行管理器发送指令，完成学生代码的编译，如果发生编译错误，直接将错误信息发送到通知模块，执行管理器将编译好的内容交给调试管理器。

4.根据权利要求3所述一种算法练习代码执行可视化系统，其特征在于：所述调试管理器发起调试命令，根据任务配置中要追踪的代码内容决定程序断点，然后开始执行，执行过程中，调试管理器通过调试器的返回内容识别出程序中断状态，将中断之前调试器反馈的信息提交给分析器。

5.根据权利要求4所述一种算法练习代码执行可视化系统，其特征在于：所述分析器参考反馈信息和追踪相关的配置，决定下一步调试指令或者完成调试提交分析结果，结束调试有顺利完成、出错这两种情况，调试管理器将执行结果提交给执行管理器，执行管理器转给通知模块，通知模块将执行结果通过回调链接发送回业务端。