08Radix Sort That Pours Into Digit Buckets and Gathers Back
Balls carrying three-digit numbers drop into ten buckets by their last digit and pile up, then the buckets are emptied from 0 into one line again. Repeating for the tens and hundreds sorts the line without comparing, the balls stacking by gravity and a bounce off the floor.
Best forPostal code or employee number sorting scene
GRAVITYBOUNCEradixSteps
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<div class="vj__pad" data-role="pad" tabindex="0" role="application" aria-label="Sorting stage: click it, then press Enter to pause or the right arrow key to advance one step">
<canvas class="vj__canvas" data-role="canvas" width="480" height="300" role="img" aria-label="A radix sort that drops twenty-four balls bearing three-digit numbers into ten buckets by digit (ones, tens, then hundreds) where gravity and a floor bounce pile them up, then pulls them out from bucket 0 in order into one row again, three times over"></canvas>
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<p class="vj__status" data-role="status" aria-live="off">Sorting demo</p>
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<button class="vj__pause" data-role="pause" type="button" aria-pressed="false">Pause</button>
<button class="vj__step" data-role="step" type="button">Step</button>
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<p class="vj__done" data-role="done" role="status" aria-live="polite"></p>
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}
// 무대 상자 — 여기서 시작한 터치만 바람 끌기로 읽는다(touch-action: none 은 이 상자에만). 무대 밖 터치는 페이지 스크롤 그대로
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}
// 바깥 .vj 가 넘침을 자르므로 포커스 테두리는 안쪽으로 들인다
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// 스크린리더에만 읽히는 완료 알림
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}
// 눌린 상태(멈춤) — 바탕과 글자색을 뒤집어 aria-pressed 가 눈에도 보이게
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}
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// 상태 줄 — 지금 장면의 수치를 글자로. 시연 중에는 aria-live off, 사람이 처음 손대면 polite
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}
// 움직임 줄이기 — 장면은 스크립트가 정지 장면 한 장으로 멈춘다. 버튼도 떠오르지 않게
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}html, body {
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}
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}
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}
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}
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.vj__pause:active,
.vj__step:hover,
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transform: none !important;
}
}(function () {
const root = document.getElementById("vj");
if (!root) return;
// 무대 좌표 — 캔버스 안 계산은 늘 480×300. 화면에 보이는 크기와 상관없다
const W = 480;
const H = 300;
const TAU = Math.PI * 2;
function clamp(v, lo, hi) { return v < lo ? lo : (v > hi ? hi : v); }
function lerp(a, b, k) { return a + (b - a) * k; }
function ease(x) { const c = clamp(x, 0, 1); return c * c * (3 - 2 * c); }
// 시드 고정 난수 — 선형 합동 생성기(곱 1664525, 더함 1013904223). 같은 시드면 같은 배열
function seeded(seed) {
let s = (seed >>> 0) || 1;
return function () {
s = (Math.imul(s, 1664525) + 1013904223) >>> 0;
return s / 4294967296;
};
}
// 1 부터 n 까지를 한 번씩 담아 섞는다 — 같은 값이 두 번 나오지 않아 막대 높이가 모두 다르다
function shuffled(n, seed) {
const rng = seeded(seed);
const a = [];
for (let i = 0; i < n; i += 1) {
a.push(i + 1);
}
for (let i = n - 1; i > 0; i -= 1) {
const j = Math.floor(rng() * (i + 1));
const t = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = t;
}
return a;
}
// 파스텔 팔레트 — 바탕은 연한 라벤더 크림, 막대는 하늘색에서 분홍으로 가는 값 그라디언트
const BG_TOP = [248, 244, 252];
const BG_BOT = [228, 234, 250];
const WATER = [168, 206, 244];
const ROSE = [240, 150, 176];
const MINT = [150, 214, 190];
const BUTTER = [250, 224, 140];
const LAV = [188, 172, 236];
const INK = [40, 36, 54];
const PAPER = [250, 246, 240];
const NIGHT_TOP = [38, 44, 86];
const NIGHT_BOT = [78, 88, 140];
const DAWN_TOP = [176, 196, 240];
const DAWN_BOT = [252, 218, 200];
function mix(a, b, k) { return [lerp(a[0], b[0], k), lerp(a[1], b[1], k), lerp(a[2], b[2], k)]; }
function rgba(c, a) {
return 'rgba(' + Math.round(clamp(c[0], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[1], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[2], 0, 255)) + ',' + clamp(a, 0, 1).toFixed(3) + ')';
}
// 값 하나의 색 — 작은 값은 하늘색, 큰 값은 분홍. 정렬이 되면 색이 매끈한 띠가 된다
function barColor(v, n) { return mix(WATER, ROSE, (v - 1) / Math.max(1, n - 1)); }
// 색상환 색 — 색 자체가 값이라 채도를 살린다(파스텔 변환 대상이 아닌 기능색)
function hueColor(h) {
const s = 0.62;
const l = 0.74;
const q = l < 0.5 ? l * (1 + s) : l + s - l * s;
const p = 2 * l - q;
function ch(t) {
let u = t;
if (u < 0) {
u += 1;
}
if (u > 1) {
u -= 1;
}
if (u < 1 / 6) {
return p + (q - p) * 6 * u;
}
if (u < 1 / 2) {
return q;
}
if (u < 2 / 3) {
return p + (q - p) * (2 / 3 - u) * 6;
}
return p;
}
return [ch(h + 1 / 3) * 255, ch(h) * 255, ch(h - 1 / 3) * 255];
}
// ── 걸음 목록 — 정렬을 실제로 돌려 얻은 비교·교환·쓰기 기록. 화면과 계수기는 이 목록에서만 나온다 ──
const CMP = 0;
const SWP = 1;
const SET = 2;
const MOV = 3;
const FIX = 4;
const LIFT = 5;
const SHF = 6;
const DROP = 7;
const PIV = 8;
const SPLIT = 9;
const MRG = 10;
const DRP = 11;
const TAK = 12;
const PASS = 13;
const TICK = 14;
const PHASE = 15;
function mk(k, a, b, i = -1, j = -1, lo = -1, hi = -1, v = 0) {
return { k: k, a: a, b: b, i: i, j: j, lo: lo, hi: hi, v: v };
}
function swapAt(a, i, j) { const t = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t; }
// 시간을 쓰지 않는 표식 걸음 — 비교도 이동도 아니다
function isMeta(k) { return k === FIX || k === SPLIT || k === MRG || k === PASS || k === PHASE || k === PIV; }
// Bubble — 이웃 둘을 비교해 앞이 크면 맞바꾼다. 한 바퀴마다 가장 큰 값이 끝에 놓인다
function bubbleSteps(v0) {
const a = v0.slice();
const out = [];
let end = a.length - 1;
while (end > 0) {
let swapped = false;
for (let i = 0; i < end; i += 1) {
out.push(mk(CMP, i, i + 1, -1, -1, 0, end));
if (a[i] > a[i + 1]) {
swapAt(a, i, i + 1);
out.push(mk(SWP, i, i + 1, -1, -1, 0, end));
swapped = true;
}
}
out.push(mk(FIX, end, 0));
if (swapped) {
end -= 1;
}
else {
// 한 바퀴 동안 맞바꿈이 없으면 앞쪽도 이미 정렬된 것
for (let k = end - 1; k >= 0; k -= 1) {
out.push(mk(FIX, k, 0));
}
end = 0;
}
}
out.push(mk(FIX, 0, 0));
return out;
}
// Insert — i 번째를 들어 올리고(LIFT), 왼쪽이 더 크면 한 칸씩 오른쪽으로 민 뒤(SHF) 빈 틈에 내린다(DROP)
function insertionSteps(v0) {
const a = v0.slice();
const out = [];
for (let i = 1; i < a.length; i += 1) {
out.push(mk(LIFT, i, 0, -1, -1, 0, i));
const key = a[i];
let j = i;
while (j > 0) {
out.push(mk(CMP, j - 1, i, -1, -1, 0, i));
if (a[j - 1] > key) {
a[j] = a[j - 1];
out.push(mk(SHF, j - 1, j, -1, -1, 0, i));
j -= 1;
}
else {
break;
}
}
a[j] = key;
out.push(mk(DROP, j, 0, -1, -1, 0, i));
}
return out;
}
// Merge — 위에서 반씩 갈라 내려 보내고(SPLIT), 아래에서부터 두 줄의 앞을 비교해 작은 쪽을 위층에 쓴다(SET). i 필드가 층 번호
function mergeSteps(v0) {
const n = v0.length;
const out = [];
function deep(lo, hi, lv) {
if (hi - lo < 2) {
return lv;
}
const mid = (lo + hi) >> 1;
return Math.max(deep(lo, mid, lv + 1), deep(mid, hi, lv + 1));
}
const depth = deep(0, n, 0);
const lv = [];
for (let l = 0; l <= depth; l += 1) {
lv.push(v0.slice());
}
for (let l = 0; l < depth; l += 1) {
out.push(mk(SPLIT, l, 0, l));
}
function sort(lo, hi, l) {
if (hi - lo < 2) {
return;
}
const mid = (lo + hi) >> 1;
sort(lo, mid, l + 1);
sort(mid, hi, l + 1);
out.push(mk(MRG, lo, hi, l, -1, lo, hi));
const src = lv[l + 1];
const dst = lv[l];
let ii = lo;
let jj = mid;
let p = lo;
while (ii < mid && jj < hi) {
out.push(mk(CMP, ii, jj, l, -1, lo, hi));
if (src[ii] <= src[jj]) {
dst[p] = src[ii];
out.push(mk(SET, p, ii, l, -1, lo, hi, src[ii]));
ii += 1;
}
else {
dst[p] = src[jj];
out.push(mk(SET, p, jj, l, -1, lo, hi, src[jj]));
jj += 1;
}
p += 1;
}
while (ii < mid) {
dst[p] = src[ii];
out.push(mk(SET, p, ii, l, -1, lo, hi, src[ii]));
ii += 1;
p += 1;
}
while (jj < hi) {
dst[p] = src[jj];
out.push(mk(SET, p, jj, l, -1, lo, hi, src[jj]));
jj += 1;
p += 1;
}
}
sort(0, n, 0);
return out;
}
// Quick — 구간 맨 앞을 기준으로 세우고(PIV), 왼쪽 포인터는 큰 값을 찾고 오른쪽 포인터는 작은 값을 찾아 맞바꾼다. 만나면 기준을 내려놓는다
function quickSteps(v0) {
const a = v0.slice();
const out = [];
function qs(lo, hi) {
if (lo > hi) {
return;
}
if (lo === hi) {
out.push(mk(FIX, lo, 0, -1, -1, lo, hi));
return;
}
const p = a[lo];
let i = lo + 1;
let j = hi;
out.push(mk(PIV, lo, 0, i, j, lo, hi));
for (;;) {
while (i <= j) {
out.push(mk(CMP, i, lo, i, j, lo, hi));
if (a[i] <= p) {
i += 1;
}
else {
break;
}
}
while (i <= j) {
out.push(mk(CMP, j, lo, i, j, lo, hi));
if (a[j] > p) {
j -= 1;
}
else {
break;
}
}
if (i < j) {
swapAt(a, i, j);
out.push(mk(SWP, i, j, i, j, lo, hi));
i += 1;
j -= 1;
}
else {
break;
}
}
if (j > lo) {
swapAt(a, lo, j);
out.push(mk(SWP, lo, j, j, j, lo, hi));
}
out.push(mk(FIX, j, 0, -1, -1, lo, hi));
qs(lo, j - 1);
qs(j + 1, hi);
}
qs(0, a.length - 1);
return out;
}
// 힙 — 배열을 이진 트리로 읽는다(자식은 2i+1·2i+2). 먼저 힙을 세우고, 최댓값을 맨 끝으로 빼내며 다시 내려 보낸다. hi 필드가 힙 크기
function heapSteps(v0) {
const a = v0.slice();
const out = [];
function sift(start, size) {
let root = start;
for (;;) {
let child = 2 * root + 1;
if (child >= size) {
break;
}
if (child + 1 < size) {
out.push(mk(CMP, child, child + 1, -1, -1, root, size));
if (a[child + 1] > a[child]) {
child += 1;
}
}
out.push(mk(CMP, root, child, -1, -1, root, size));
if (a[root] < a[child]) {
swapAt(a, root, child);
out.push(mk(SWP, root, child, -1, -1, root, size));
root = child;
}
else {
break;
}
}
}
const n = a.length;
for (let s = (n >> 1) - 1; s >= 0; s -= 1) {
sift(s, n);
}
out.push(mk(PHASE, 1, 0));
for (let end = n - 1; end > 0; end -= 1) {
swapAt(a, 0, end);
out.push(mk(SWP, 0, end, -1, -1, 0, end + 1));
out.push(mk(FIX, end, 0));
sift(0, end);
}
out.push(mk(FIX, 0, 0));
return out;
}
// 선택 — 남은 구간에서 가장 작은 값을 찾아(CMP 로 훑는다) 맨 앞과 맞바꾼다. lo 필드가 구간 시작
function selectionSteps(v0) {
const a = v0.slice();
const out = [];
for (let i = 0; i < a.length - 1; i += 1) {
let m = i;
for (let j = i + 1; j < a.length; j += 1) {
out.push(mk(CMP, j, m, -1, -1, i, a.length));
if (a[j] < a[m]) {
m = j;
}
}
if (m !== i) {
swapAt(a, i, m);
out.push(mk(SWP, i, m, -1, -1, i, a.length));
}
out.push(mk(FIX, i, 0));
}
out.push(mk(FIX, a.length - 1, 0));
return out;
}
// 기수 — 자리 숫자(일·십·백)마다 통 열 개에 붓고(DRP) 0번 통부터 차례로 꺼낸다(TAK). 값끼리 비교하지 않는다
function radixSteps(v0, digits) {
let row = v0.slice();
const out = [];
let place = 1;
for (let pass = 0; pass < digits; pass += 1) {
out.push(mk(PASS, pass, 0, pass));
const buckets = [];
for (let d = 0; d < 10; d += 1) {
buckets.push([]);
}
for (let s = 0; s < row.length; s += 1) {
const d = Math.floor(row[s] / place) % 10;
buckets[d].push(row[s]);
out.push(mk(DRP, s, d, pass, -1, -1, -1, row[s]));
}
const next = [];
for (let d = 0; d < 10; d += 1) {
for (const x of buckets[d]) {
out.push(mk(TAK, next.length, d, pass, -1, -1, -1, x));
next.push(x);
}
}
row = next;
place *= 10;
}
return out;
}
// 혼합 — 짧은 구간(RUN 칸)은 삽입으로 정렬하고, 정렬된 구간 둘을 병합으로 합친다. 이동은 MOV(from → to) Step
function hybridSteps(v0, run) {
const a = v0.slice();
const out = [];
const n = a.length;
function move(from, to, lo, hi) {
const x = a.splice(from, 1)[0];
a.splice(to, 0, x);
out.push(mk(MOV, from, to, -1, -1, lo, hi));
}
for (let lo = 0; lo < n; lo += run) {
const hi = Math.min(lo + run, n);
for (let i = lo + 1; i < hi; i += 1) {
let p = i;
while (p > lo) {
out.push(mk(CMP, p - 1, i, -1, -1, lo, hi));
if (a[p - 1] > a[i]) {
p -= 1;
}
else {
break;
}
}
if (p < i) {
move(i, p, lo, hi);
}
}
}
for (let w = run; w < n; w *= 2) {
for (let lo = 0; lo + w < n; lo += 2 * w) {
let mid = lo + w;
const hi = Math.min(lo + 2 * w, n);
let i = lo;
let j = mid;
while (i < mid && j < hi) {
out.push(mk(CMP, i, j, -1, -1, lo, hi));
if (a[i] <= a[j]) {
i += 1;
}
else {
move(j, i, lo, hi);
i += 1;
mid += 1;
j += 1;
}
}
}
}
out.push(mk(FIX, 0, 0));
return out;
}
// 걸음 목록에서 비교 횟수와 이동 횟수(교환·밀기·쓰기) 를 센다
function countOf(steps) {
let c = 0;
let m = 0;
for (const s of steps) {
if (s.k === CMP) {
c += 1;
}
else if (s.k === SWP || s.k === SET || s.k === MOV || s.k === SHF) {
m += 1;
}
}
return { c: c, m: m };
}
function applyLane(L, s) {
if (s.k === SWP) {
swapAt(L.a, s.a, s.b);
}
else if (s.k === SET) {
L.a[s.a] = s.v;
}
else if (s.k === SHF) {
L.a[s.b] = L.a[s.a];
}
else if (s.k === LIFT) {
L.key = L.a[s.a];
}
else if (s.k === DROP) {
L.a[s.a] = L.key;
}
else if (s.k === MOV) {
const x = L.a.splice(s.a, 1)[0];
L.a.splice(s.b, 0, x);
}
}
function isSorted(a) {
for (let i = 1; i < a.length; i += 1) {
if (a[i - 1] > a[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]');
const padEl = root.querySelector('[data-role="pad"]');
const pauseEl = root.querySelector('[data-role="pause"]');
const statusEl = root.querySelector('[data-role="status"]');
const stepEl = root.querySelector('[data-role="step"]');
const doneEl = root.querySelector('[data-role="done"]');
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
if (!canvasEl || !ctxRaw || !pauseEl || !padEl || !stepEl || !doneEl) {
return;
}
const cv = canvasEl;
const ctx = ctxRaw;
const pauseBtn = pauseEl;
const stepBtn = stepEl;
const doneP = doneEl;
const pad = padEl;
// 외부 웹폰트는 부르지 않는다 — 기기에 있는 글꼴 목록만
const FONT_STACK = 'system-ui, -apple-system, "Segoe UI", "Noto Sans KR", sans-serif';
let dpr = 1;
function fitCanvas() {
// 배율은 2 에서 자른다 — 배율 3 기기에서 화소가 2.25배로 늘지 않게
dpr = Math.min(window.devicePixelRatio || 1, 2);
cv.width = Math.round(W * dpr);
cv.height = Math.round(H * dpr);
ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
}
function skyFill(top, bot) {
const g = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(top, 1));
g.addColorStop(1, rgba(bot, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
}
function disc(x, y, r, c, a) {
if (r <= 0.2 || a <= 0) {
return;
}
ctx.beginPath();
ctx.arc(x, y, r, 0, TAU);
ctx.fillStyle = rgba(c, a);
ctx.fill();
}
function ring(x, y, r, width, c, a) {
if (r <= 0.2 || a <= 0) {
return;
}
ctx.beginPath();
ctx.arc(x, y, r, 0, TAU);
ctx.lineWidth = width;
ctx.strokeStyle = rgba(c, a);
ctx.stroke();
}
function seg(x1, y1, x2, y2, width, c, a) {
if (a <= 0) {
return;
}
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x1, y1);
ctx.lineTo(x2, y2);
ctx.lineWidth = width;
ctx.lineCap = 'round';
ctx.strokeStyle = rgba(c, a);
ctx.stroke();
}
function box(x, y, w, h, r, c, a) {
if (w <= 0.2 || h <= 0.2 || a <= 0) {
return;
}
ctx.beginPath();
ctx.roundRect(x, y, w, h, Math.max(0, Math.min(r, w / 2, h / 2)));
ctx.fillStyle = rgba(c, a);
ctx.fill();
}
function text(s, x, y, c, a, px, weight, align) {
ctx.font = weight + ' ' + px + 'px ' + FONT_STACK;
ctx.textAlign = align;
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillStyle = rgba(c, a);
ctx.fillText(s, x, y);
}
// 글자 이름표 — 바탕 알약 위에 글자
function tag(s, x, y, bg, fg, px, align) {
ctx.font = '700 ' + px + 'px ' + FONT_STACK;
const w = ctx.measureText(s).width + px * 1.1;
const left = align === 'center' ? x - w / 2 : (align === 'right' ? x - w : x);
box(left, y - px * 0.82, w, px * 1.64, px * 0.82, bg, 0.92);
text(s, left + w / 2, y + 0.5, fg, 1, px, 700, 'center');
}
// 장면 시계(초) — 장면 계산이 고치고 화면 쪽이 읽는다
let sceneT = 0;
function newSp(x) { return { x: x, v: 0 }; }
// 목표로 당기는 힘 w²·(목표−x) 와 속도를 깎는 힘 2·z·w·v. 한 프레임을 네 토막으로 적분해 큰 dt 에서도 터지지 않는다
function spr(s, target, dt, w, z) {
const h = dt / 4;
for (let k = 0; k < 4; k += 1) {
s.v += (w * w * (target - s.x) - 2 * z * w * s.v) * h;
s.x += s.v * h;
}
}
// 정렬이 끝난 뒤 완성 장면을 보여 주는 시간(초). 지나면 다음 판이 처음부터 시작
const HOLD_S = 1.6;
// 걸음 재생기 — 걸음 목록 한 줄을 시간표대로 적용한다. 계수기는 적용한 걸음에서만 센다
let steps = [];
let at = 0;
let acc = 0;
let cmpN = 0;
let movN = 0;
let holdT = 0;
let lap = 0;
function countStep(s) {
if (s.k === CMP) {
cmpN += 1;
}
else if (s.k === SWP || s.k === SET || s.k === MOV || s.k === SHF) {
movN += 1;
}
}
function isDone() { return at >= steps.length; }
// 지금 걸음의 진행(0~1) — 걸음이 끝나면 1
function stepFrac() { return at < steps.length ? clamp(acc / stepDur(steps[at]), 0, 1) : 1; }
function runOne() {
const s = steps[at];
countStep(s);
applyOne(s);
at += 1;
}
function runTo(n) {
while (at < n && at < steps.length) {
runOne();
}
}
// 판 시작 — 첫 판(lap 0)은 START_FRAC 만큼 앞의 걸음을 미리 적용해 정렬 중간에서 보여 준다
function begin() {
sceneT = 0;
at = 0;
acc = 0;
cmpN = 0;
movN = 0;
holdT = 0;
build();
if (lap === 0) {
runTo(Math.floor(steps.length * START_FRAC));
}
snap();
}
function advance(dt) {
sceneT += dt;
if (at < steps.length) {
acc += dt;
while (at < steps.length && acc >= stepDur(steps[at])) {
acc -= stepDur(steps[at]);
runOne();
}
}
else {
holdT += dt;
if (holdT >= HOLD_S) {
lap += 1;
begin();
}
}
update(dt);
}
let shownStatus = '';
function pushStatus(s) {
if (!statusEl || s === shownStatus) {
return;
}
shownStatus = s;
statusEl.textContent = s;
}
// ── 08 자리 숫자별 통에 붓고 다시 모으는 기수 정렬 ───────────────────────────
// 공 개수 — 세 자리 수(100~999)를 담은 공
const BALLS = 24;
// 자리 숫자 단계 수 — Ones digit, Tens digit, Hundreds digit
const DIGITS = 3;
// 붓거나 꺼내는 한 걸음의 길이(ms)와 자리가 바뀔 때의 쉼(ms)
const MOVE_MS = 65;
const PASS_MS = 480;
// 중력 가속도(px/초²)와 바닥에 튕길 때 남는 속도 비율
const GRAVITY = 900;
const BOUNCE = 0.38;
const SEED = 4938;
const START_FRAC = 0.3;
const BALL_R = 8;
const ROW_Y = 66;
const FLOOR_Y = 262;
const BUCKET_W = 44;
const BUCKET_X = 20;
const PASS_NAMES = ['Ones digit', 'Tens digit', 'Hundreds digit'];
let vals = [];
let balls = [];
let rowIds = [];
let buckets = [];
let pass = 0;
let moves = 0;
let lastBucket = -1;
let glow = 0;
function rowX(s) { return 24 + s * 18.7; }
function bucketCx(d) { return BUCKET_X + d * BUCKET_W + BUCKET_W / 2; }
// 통 안 쌓인 순서(맨 아래가 0)에 따른 공 중심 높이
function restY(idx) { return FLOOR_Y - BALL_R - idx * BALL_R * 1.85; }
function build() {
const rng = seeded(SEED + lap * 7);
vals = [];
while (vals.length < BALLS) {
const v = 100 + Math.floor(rng() * 900);
if (vals.indexOf(v) < 0) {
vals.push(v);
}
}
balls = [];
rowIds = [];
for (let i = 0; i < BALLS; i += 1) {
balls.push({ v: vals[i], x: rowX(i), y: ROW_Y, vy: 0, mode: 0, jx: (rng() - 0.5) * 12 });
rowIds.push(i);
}
buckets = [];
for (let d = 0; d < 10; d += 1) {
buckets.push([]);
}
steps = radixSteps(vals, DIGITS);
pass = 0;
moves = 0;
lastBucket = -1;
glow = 0;
}
function stepDur(s) { return s.k === PASS ? PASS_MS / 1000 : MOVE_MS / 1000; }
function applyOne(s) {
if (s.k === PASS) {
pass = s.a;
}
else if (s.k === DRP) {
const id = rowIds[s.a];
rowIds[s.a] = -1;
buckets[s.b].push(id);
balls[id].mode = 1;
balls[id].vy = 0;
moves += 1;
lastBucket = s.b;
glow = 1;
}
else if (s.k === TAK) {
const id = buckets[s.b].shift();
rowIds[s.a] = id;
balls[id].mode = 3;
moves += 1;
lastBucket = s.b;
glow = 1;
}
}
function snap() {
for (let id = 0; id < BALLS; id += 1) {
const b = balls[id];
b.vy = 0;
const slot = rowIds.indexOf(id);
if (slot >= 0) {
b.mode = 0;
b.x = rowX(slot);
b.y = ROW_Y;
}
else {
for (let d = 0; d < 10; d += 1) {
const idx = buckets[d].indexOf(id);
if (idx >= 0) {
b.mode = 2;
b.x = bucketCx(d) + b.jx;
b.y = restY(idx);
}
}
}
}
}
function update(dt) {
glow = Math.max(0, glow - dt * 3);
for (let id = 0; id < BALLS; id += 1) {
const b = balls[id];
if (b.mode === 0) {
continue;
}
if (b.mode === 3) {
// 통에서 꺼낸 공은 자기 줄 칸으로 날아간다
const slot = rowIds.indexOf(id);
b.x += (rowX(slot) - b.x) * Math.min(1, dt * 11);
b.y += (ROW_Y - b.y) * Math.min(1, dt * 11);
if (Math.abs(rowX(slot) - b.x) < 0.8 && Math.abs(ROW_Y - b.y) < 0.8) {
b.mode = 0;
b.x = rowX(slot);
b.y = ROW_Y;
}
continue;
}
let d = 0;
for (let k = 0; k < 10; k += 1) {
if (buckets[k].indexOf(id) >= 0) {
d = k;
}
}
const ry = restY(buckets[d].indexOf(id));
b.x += (bucketCx(d) + b.jx - b.x) * Math.min(1, dt * 12);
if (b.mode === 2 && b.y < ry - 0.5) {
b.mode = 1;
}
if (b.mode === 1) {
b.vy += GRAVITY * dt;
b.y += b.vy * dt;
if (b.y >= ry) {
b.y = ry;
if (b.vy > 70) {
b.vy = -b.vy * BOUNCE;
}
else {
b.vy = 0;
b.mode = 2;
}
}
}
}
}
function draw() {
skyFill(BG_TOP, BG_BOT);
box(10, ROW_Y - 14, W - 20, 28, 10, PAPER, 0.75);
for (let d = 0; d < 10; d += 1) {
const x0 = BUCKET_X + d * BUCKET_W;
const hit = d === lastBucket ? glow : 0;
box(x0 + 3, 150, BUCKET_W - 6, FLOOR_Y - 150 + 6, 6, mix(LAV, BUTTER, hit), 0.18 + hit * 0.5);
box(x0 + 3, 150, 2, FLOOR_Y - 150 + 6, 1, LAV, 0.9);
box(x0 + BUCKET_W - 5, 150, 2, FLOOR_Y - 150 + 6, 1, LAV, 0.9);
box(x0 + 3, FLOOR_Y, BUCKET_W - 6, 6, 3, LAV, 0.95);
text(String(d), x0 + BUCKET_W / 2, FLOOR_Y + 20, INK, 0.9, 12, 700, 'center');
}
// 아래에 있는 공부터 그려 위로 쌓인 공이 가리지 않게
const order = [];
for (let id = 0; id < BALLS; id += 1) {
order.push(id);
}
order.sort(function (p, q) { return balls[q].y - balls[p].y; });
for (const id of order) {
const b = balls[id];
disc(b.x, b.y + 1.5, BALL_R, INK, 0.1);
disc(b.x, b.y, BALL_R, barColor(b.v - 99, 900), 1);
ring(b.x, b.y, BALL_R, 1.2, INK, 0.3);
text(String(b.v), b.x, b.y + 0.5, INK, 0.9, 8, 700, 'center');
}
}
function statusText() {
if (isDone()) {
return 'Sorted - 0 comparisons - {n} ball moves'.replace('{n}', String(moves));
}
return 'By {p} - 0 comparisons - {n} ball moves'.replace('{p}', PASS_NAMES[pass]).replace('{n}', String(moves));
}
let paused = false;
const reduceQuery = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)');
// 페이지를 연 채 움직임 줄이기 설정을 바꿔도 change 리스너가 다시 읽는다
let still = reduceQuery.matches;
// 자동 시연 표시 — 사람이 처음 손대면 떼고 상태 줄을 polite 로 켠다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
const off = new AbortController();
function wake() {
if (!demo) {
return;
}
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
if (statusEl) {
statusEl.setAttribute('aria-live', 'polite');
}
}
// 한 판이 끝났음을 스크린리더에 한 번만 알린다 — 판이 되풀이돼도 다시 읽지 않는다
let doneSaid = false;
function checkDone() {
if (isDone() && !doneSaid) {
doneSaid = true;
doneP.textContent = statusText();
}
}
// 한 프레임에 넘기는 시간 상한(초) — 오래 숨었다 돌아온 첫 프레임도 50ms 까지만 계산에 넣는다
const DT_MAX = 0.05;
// Step 버튼 뒤 스프링이 자리 잡도록 미리 흘려보내는 시간
const SETTLE_FRAMES = 14;
const SETTLE_DT = 0.04;
function showNow() {
draw();
pushStatus(statusText());
checkDone();
}
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
function frame(ts) {
if (still || paused) {
rafId = 0;
return;
}
if (lastTs < 0) {
lastTs = ts;
}
const dt = Math.min((ts - lastTs) / 1000, DT_MAX);
lastTs = ts;
if (dt > 0) {
advance(dt);
}
showNow();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop() {
if (rafId) {
return;
}
// 멈췄던 사이의 시간을 첫 프레임 dt 로 넘기지 않는다
lastTs = -1;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function stopLoop() {
if (rafId) {
window.cancelAnimationFrame(rafId);
rafId = 0;
}
}
// 움직임 줄이기 — 루프 없이 정렬이 끝난 막대 한 장
function showRest() {
stopLoop();
lap = 0;
begin();
runTo(steps.length);
snap();
showNow();
}
function play() {
begin();
showNow();
if (!paused) {
startLoop();
}
}
function togglePause() {
paused = !paused;
pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', paused ? 'true' : 'false');
wake();
if (paused) {
stopLoop();
}
else if (!still) {
startLoop();
}
}
// Step — 멈춘 채 걸음 목록을 하나만 적용한다. 끝난 판이면 다음 판을 처음부터 연다
function stepOnce() {
wake();
if (!paused) {
paused = true;
pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', 'true');
stopLoop();
}
if (isDone()) {
doneSaid = false;
lap += 1;
begin();
}
else {
runOne();
acc = 0;
}
for (let k = 0; k < SETTLE_FRAMES; k += 1) {
update(SETTLE_DT);
}
showNow();
}
pauseBtn.addEventListener('click', togglePause, { signal: off.signal });
stepBtn.addEventListener('click', stepOnce, { signal: off.signal });
// 키보드 — 무대에 포커스가 있을 때만. Enter·Space 는 Pause, 오른쪽 방향키는 Step
pad.addEventListener('keydown', function (e) {
if (e.altKey || e.ctrlKey || e.metaKey) {
return;
}
if (e.key === 'Enter' || e.key === ' ') {
e.preventDefault();
togglePause();
}
else if (e.key === 'ArrowRight') {
e.preventDefault();
stepOnce();
}
}, { signal: off.signal });
// 탭이 숨으면 멈추고, 돌아오면 시계를 다시 맞춰 시작 — 숨은 동안의 몇 초가 한 프레임에 몰리지 않게
document.addEventListener('visibilitychange', function () {
if (document.hidden) {
stopLoop();
}
else if (!paused && !still) {
startLoop();
}
}, { signal: off.signal });
// 설정이 바뀌면 — 켜지면 정렬 끝난 한 장, 꺼지면 다시 움직인다
reduceQuery.addEventListener('change', function () {
still = reduceQuery.matches;
if (still) {
showRest();
}
else {
lap = 0;
play();
}
}, { signal: off.signal });
window.addEventListener('resize', function () {
fitCanvas();
draw();
}, { signal: off.signal });
fitCanvas();
if (still) {
showRest();
}
else {
play();
}
return function () {
stopLoop();
off.abort();
};
})();// RadixBucketPour - 같은 항목 vanilla index.html 의 React 판. 같은 계산을 useEffect 안에서 돌린다
import { useEffect, useRef } from "react";
import styles from "./RadixBucketPour.module.scss";
const cx = (s: string): string => s.split(" ").map((n) => styles[n] ?? n).join(" ");
export default function RadixBucketPour() {
const rootRef = useRef<HTMLDivElement | null>(null);
useEffect(() => {
const rootEl = rootRef.current;
if (!rootEl) return;
const root: HTMLElement = rootEl;
type RGB = [number, number, number];
// 무대 좌표 — 캔버스 안 계산은 늘 480×300. 화면에 보이는 크기와 상관없다
const W = 480;
const H = 300;
const TAU = Math.PI * 2;
function clamp(v: number, lo: number, hi: number): number { return v < lo ? lo : (v > hi ? hi : v); }
function lerp(a: number, b: number, k: number): number { return a + (b - a) * k; }
function ease(x: number): number { const c = clamp(x, 0, 1); return c * c * (3 - 2 * c); }
// 시드 고정 난수 — 선형 합동 생성기(곱 1664525, 더함 1013904223). 같은 시드면 같은 배열
function seeded(seed: number): () => number {
let s = (seed >>> 0) || 1;
return function (): number {
s = (Math.imul(s, 1664525) + 1013904223) >>> 0;
return s / 4294967296;
};
}
// 1 부터 n 까지를 한 번씩 담아 섞는다 — 같은 값이 두 번 나오지 않아 막대 높이가 모두 다르다
function shuffled(n: number, seed: number): number[] {
const rng = seeded(seed);
const a: number[] = [];
for (let i = 0; i < n; i += 1) { a.push(i + 1); }
for (let i = n - 1; i > 0; i -= 1) {
const j = Math.floor(rng() * (i + 1));
const t = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t;
}
return a;
}
// 파스텔 팔레트 — 바탕은 연한 라벤더 크림, 막대는 하늘색에서 분홍으로 가는 값 그라디언트
const BG_TOP: RGB = [248, 244, 252];
const BG_BOT: RGB = [228, 234, 250];
const WATER: RGB = [168, 206, 244];
const ROSE: RGB = [240, 150, 176];
const MINT: RGB = [150, 214, 190];
const BUTTER: RGB = [250, 224, 140];
const LAV: RGB = [188, 172, 236];
const INK: RGB = [40, 36, 54];
const PAPER: RGB = [250, 246, 240];
const NIGHT_TOP: RGB = [38, 44, 86];
const NIGHT_BOT: RGB = [78, 88, 140];
const DAWN_TOP: RGB = [176, 196, 240];
const DAWN_BOT: RGB = [252, 218, 200];
function mix(a: RGB, b: RGB, k: number): RGB { return [lerp(a[0], b[0], k), lerp(a[1], b[1], k), lerp(a[2], b[2], k)]; }
function rgba(c: RGB, a: number): string {
return 'rgba(' + Math.round(clamp(c[0], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[1], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[2], 0, 255)) + ',' + clamp(a, 0, 1).toFixed(3) + ')';
}
// 값 하나의 색 — 작은 값은 하늘색, 큰 값은 분홍. 정렬이 되면 색이 매끈한 띠가 된다
function barColor(v: number, n: number): RGB { return mix(WATER, ROSE, (v - 1) / Math.max(1, n - 1)); }
// 색상환 색 — 색 자체가 값이라 채도를 살린다(파스텔 변환 대상이 아닌 기능색)
function hueColor(h: number): RGB {
const s = 0.62;
const l = 0.74;
const q = l < 0.5 ? l * (1 + s) : l + s - l * s;
const p = 2 * l - q;
function ch(t: number): number {
let u = t;
if (u < 0) { u += 1; }
if (u > 1) { u -= 1; }
if (u < 1 / 6) { return p + (q - p) * 6 * u; }
if (u < 1 / 2) { return q; }
if (u < 2 / 3) { return p + (q - p) * (2 / 3 - u) * 6; }
return p;
}
return [ch(h + 1 / 3) * 255, ch(h) * 255, ch(h - 1 / 3) * 255];
}
// ── 걸음 목록 — 정렬을 실제로 돌려 얻은 비교·교환·쓰기 기록. 화면과 계수기는 이 목록에서만 나온다 ──
const CMP = 0;
const SWP = 1;
const SET = 2;
const MOV = 3;
const FIX = 4;
const LIFT = 5;
const SHF = 6;
const DROP = 7;
const PIV = 8;
const SPLIT = 9;
const MRG = 10;
const DRP = 11;
const TAK = 12;
const PASS = 13;
const TICK = 14;
const PHASE = 15;
type Step = { k: number; a: number; b: number; i: number; j: number; lo: number; hi: number; v: number };
function mk(k: number, a: number, b: number, i: number = -1, j: number = -1, lo: number = -1, hi: number = -1, v: number = 0): Step {
return { k: k, a: a, b: b, i: i, j: j, lo: lo, hi: hi, v: v };
}
function swapAt(a: number[], i: number, j: number): void { const t = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t; }
// 시간을 쓰지 않는 표식 걸음 — 비교도 이동도 아니다
function isMeta(k: number): boolean { return k === FIX || k === SPLIT || k === MRG || k === PASS || k === PHASE || k === PIV; }
// 거품 — 이웃 둘을 비교해 앞이 크면 맞바꾼다. 한 바퀴마다 가장 큰 값이 끝에 놓인다
function bubbleSteps(v0: number[]): Step[] {
const a = v0.slice();
const out: Step[] = [];
let end = a.length - 1;
while (end > 0) {
let swapped = false;
for (let i = 0; i < end; i += 1) {
out.push(mk(CMP, i, i + 1, -1, -1, 0, end));
if (a[i] > a[i + 1]) {
swapAt(a, i, i + 1);
out.push(mk(SWP, i, i + 1, -1, -1, 0, end));
swapped = true;
}
}
out.push(mk(FIX, end, 0));
if (swapped) {
end -= 1;
} else {
// 한 바퀴 동안 맞바꿈이 없으면 앞쪽도 이미 정렬된 것
for (let k = end - 1; k >= 0; k -= 1) { out.push(mk(FIX, k, 0)); }
end = 0;
}
}
out.push(mk(FIX, 0, 0));
return out;
}
// 삽입 — i 번째를 들어 올리고(LIFT), 왼쪽이 더 크면 한 칸씩 오른쪽으로 민 뒤(SHF) 빈 틈에 내린다(DROP)
function insertionSteps(v0: number[]): Step[] {
const a = v0.slice();
const out: Step[] = [];
for (let i = 1; i < a.length; i += 1) {
out.push(mk(LIFT, i, 0, -1, -1, 0, i));
const key = a[i];
let j = i;
while (j > 0) {
out.push(mk(CMP, j - 1, i, -1, -1, 0, i));
if (a[j - 1] > key) {
a[j] = a[j - 1];
out.push(mk(SHF, j - 1, j, -1, -1, 0, i));
j -= 1;
} else {
break;
}
}
a[j] = key;
out.push(mk(DROP, j, 0, -1, -1, 0, i));
}
return out;
}
// 병합 — 위에서 반씩 갈라 내려 보내고(SPLIT), 아래에서부터 두 줄의 앞을 비교해 작은 쪽을 위층에 쓴다(SET). i 필드가 층 번호
function mergeSteps(v0: number[]): Step[] {
const n = v0.length;
const out: Step[] = [];
function deep(lo: number, hi: number, lv: number): number {
if (hi - lo < 2) { return lv; }
const mid = (lo + hi) >> 1;
return Math.max(deep(lo, mid, lv + 1), deep(mid, hi, lv + 1));
}
const depth = deep(0, n, 0);
const lv: number[][] = [];
for (let l = 0; l <= depth; l += 1) { lv.push(v0.slice()); }
for (let l = 0; l < depth; l += 1) { out.push(mk(SPLIT, l, 0, l)); }
function sort(lo: number, hi: number, l: number): void {
if (hi - lo < 2) { return; }
const mid = (lo + hi) >> 1;
sort(lo, mid, l + 1);
sort(mid, hi, l + 1);
out.push(mk(MRG, lo, hi, l, -1, lo, hi));
const src = lv[l + 1];
const dst = lv[l];
let ii = lo;
let jj = mid;
let p = lo;
while (ii < mid && jj < hi) {
out.push(mk(CMP, ii, jj, l, -1, lo, hi));
if (src[ii] <= src[jj]) {
dst[p] = src[ii];
out.push(mk(SET, p, ii, l, -1, lo, hi, src[ii]));
ii += 1;
} else {
dst[p] = src[jj];
out.push(mk(SET, p, jj, l, -1, lo, hi, src[jj]));
jj += 1;
}
p += 1;
}
while (ii < mid) { dst[p] = src[ii]; out.push(mk(SET, p, ii, l, -1, lo, hi, src[ii])); ii += 1; p += 1; }
while (jj < hi) { dst[p] = src[jj]; out.push(mk(SET, p, jj, l, -1, lo, hi, src[jj])); jj += 1; p += 1; }
}
sort(0, n, 0);
return out;
}
// 퀵 — 구간 맨 앞을 기준으로 세우고(PIV), 왼쪽 포인터는 큰 값을 찾고 오른쪽 포인터는 작은 값을 찾아 맞바꾼다. 만나면 기준을 내려놓는다
function quickSteps(v0: number[]): Step[] {
const a = v0.slice();
const out: Step[] = [];
function qs(lo: number, hi: number): void {
if (lo > hi) { return; }
if (lo === hi) { out.push(mk(FIX, lo, 0, -1, -1, lo, hi)); return; }
const p = a[lo];
let i = lo + 1;
let j = hi;
out.push(mk(PIV, lo, 0, i, j, lo, hi));
for (;;) {
while (i <= j) {
out.push(mk(CMP, i, lo, i, j, lo, hi));
if (a[i] <= p) { i += 1; } else { break; }
}
while (i <= j) {
out.push(mk(CMP, j, lo, i, j, lo, hi));
if (a[j] > p) { j -= 1; } else { break; }
}
if (i < j) {
swapAt(a, i, j);
out.push(mk(SWP, i, j, i, j, lo, hi));
i += 1;
j -= 1;
} else {
break;
}
}
if (j > lo) {
swapAt(a, lo, j);
out.push(mk(SWP, lo, j, j, j, lo, hi));
}
out.push(mk(FIX, j, 0, -1, -1, lo, hi));
qs(lo, j - 1);
qs(j + 1, hi);
}
qs(0, a.length - 1);
return out;
}
// 힙 — 배열을 이진 트리로 읽는다(자식은 2i+1·2i+2). 먼저 힙을 세우고, 최댓값을 맨 끝으로 빼내며 다시 내려 보낸다. hi 필드가 힙 크기
function heapSteps(v0: number[]): Step[] {
const a = v0.slice();
const out: Step[] = [];
function sift(start: number, size: number): void {
let root = start;
for (;;) {
let child = 2 * root + 1;
if (child >= size) { break; }
if (child + 1 < size) {
out.push(mk(CMP, child, child + 1, -1, -1, root, size));
if (a[child + 1] > a[child]) { child += 1; }
}
out.push(mk(CMP, root, child, -1, -1, root, size));
if (a[root] < a[child]) {
swapAt(a, root, child);
out.push(mk(SWP, root, child, -1, -1, root, size));
root = child;
} else {
break;
}
}
}
const n = a.length;
for (let s = (n >> 1) - 1; s >= 0; s -= 1) { sift(s, n); }
out.push(mk(PHASE, 1, 0));
for (let end = n - 1; end > 0; end -= 1) {
swapAt(a, 0, end);
out.push(mk(SWP, 0, end, -1, -1, 0, end + 1));
out.push(mk(FIX, end, 0));
sift(0, end);
}
out.push(mk(FIX, 0, 0));
return out;
}
// 선택 — 남은 구간에서 가장 작은 값을 찾아(CMP 로 훑는다) 맨 앞과 맞바꾼다. lo 필드가 구간 시작
function selectionSteps(v0: number[]): Step[] {
const a = v0.slice();
const out: Step[] = [];
for (let i = 0; i < a.length - 1; i += 1) {
let m = i;
for (let j = i + 1; j < a.length; j += 1) {
out.push(mk(CMP, j, m, -1, -1, i, a.length));
if (a[j] < a[m]) { m = j; }
}
if (m !== i) {
swapAt(a, i, m);
out.push(mk(SWP, i, m, -1, -1, i, a.length));
}
out.push(mk(FIX, i, 0));
}
out.push(mk(FIX, a.length - 1, 0));
return out;
}
// 기수 — 자리 숫자(일·십·백)마다 통 열 개에 붓고(DRP) 0번 통부터 차례로 꺼낸다(TAK). 값끼리 비교하지 않는다
function radixSteps(v0: number[], digits: number): Step[] {
let row = v0.slice();
const out: Step[] = [];
let place = 1;
for (let pass = 0; pass < digits; pass += 1) {
out.push(mk(PASS, pass, 0, pass));
const buckets: number[][] = [];
for (let d = 0; d < 10; d += 1) { buckets.push([]); }
for (let s = 0; s < row.length; s += 1) {
const d = Math.floor(row[s] / place) % 10;
buckets[d].push(row[s]);
out.push(mk(DRP, s, d, pass, -1, -1, -1, row[s]));
}
const next: number[] = [];
for (let d = 0; d < 10; d += 1) {
for (const x of buckets[d]) {
out.push(mk(TAK, next.length, d, pass, -1, -1, -1, x));
next.push(x);
}
}
row = next;
place *= 10;
}
return out;
}
// 혼합 — 짧은 구간(RUN 칸)은 삽입으로 정렬하고, 정렬된 구간 둘을 병합으로 합친다. 이동은 MOV(from → to) 한 걸음
function hybridSteps(v0: number[], run: number): Step[] {
const a = v0.slice();
const out: Step[] = [];
const n = a.length;
function move(from: number, to: number, lo: number, hi: number): void {
const x = a.splice(from, 1)[0];
a.splice(to, 0, x);
out.push(mk(MOV, from, to, -1, -1, lo, hi));
}
for (let lo = 0; lo < n; lo += run) {
const hi = Math.min(lo + run, n);
for (let i = lo + 1; i < hi; i += 1) {
let p = i;
while (p > lo) {
out.push(mk(CMP, p - 1, i, -1, -1, lo, hi));
if (a[p - 1] > a[i]) { p -= 1; } else { break; }
}
if (p < i) { move(i, p, lo, hi); }
}
}
for (let w = run; w < n; w *= 2) {
for (let lo = 0; lo + w < n; lo += 2 * w) {
let mid = lo + w;
const hi = Math.min(lo + 2 * w, n);
let i = lo;
let j = mid;
while (i < mid && j < hi) {
out.push(mk(CMP, i, j, -1, -1, lo, hi));
if (a[i] <= a[j]) {
i += 1;
} else {
move(j, i, lo, hi);
i += 1;
mid += 1;
j += 1;
}
}
}
}
out.push(mk(FIX, 0, 0));
return out;
}
// 걸음 목록에서 비교 횟수와 이동 횟수(교환·밀기·쓰기) 를 센다
function countOf(steps: Step[]): { c: number; m: number } {
let c = 0;
let m = 0;
for (const s of steps) {
if (s.k === CMP) { c += 1; } else if (s.k === SWP || s.k === SET || s.k === MOV || s.k === SHF) { m += 1; }
}
return { c: c, m: m };
}
// 값 배열 하나에 걸음을 그대로 적용한다 — 같은 걸음 목록이 막대 열을 되살린다
type Lane = { a: number[]; key: number };
function applyLane(L: Lane, s: Step): void {
if (s.k === SWP) { swapAt(L.a, s.a, s.b); } else if (s.k === SET) { L.a[s.a] = s.v; } else if (s.k === SHF) { L.a[s.b] = L.a[s.a]; } else if (s.k === LIFT) { L.key = L.a[s.a]; } else if (s.k === DROP) { L.a[s.a] = L.key; } else if (s.k === MOV) {
const x = L.a.splice(s.a, 1)[0];
L.a.splice(s.b, 0, x);
}
}
function isSorted(a: number[]): boolean {
for (let i = 1; i < a.length; i += 1) { if (a[i - 1] > a[i]) { return false; } }
return true;
}
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]') as HTMLCanvasElement | null;
const padEl = root.querySelector('[data-role="pad"]') as HTMLElement | null;
const pauseEl = root.querySelector('[data-role="pause"]') as HTMLButtonElement | null;
const statusEl = root.querySelector('[data-role="status"]') as HTMLElement | null;
const stepEl = root.querySelector('[data-role="step"]') as HTMLButtonElement | null;
const doneEl = root.querySelector('[data-role="done"]') as HTMLElement | null;
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
if (!canvasEl || !ctxRaw || !pauseEl || !padEl || !stepEl || !doneEl) { return; }
const cv: HTMLCanvasElement = canvasEl;
const ctx: CanvasRenderingContext2D = ctxRaw;
const pauseBtn: HTMLButtonElement = pauseEl;
const stepBtn: HTMLButtonElement = stepEl;
const doneP: HTMLElement = doneEl;
const pad: HTMLElement = padEl;
// 외부 웹폰트는 부르지 않는다 — 기기에 있는 글꼴 목록만
const FONT_STACK = 'system-ui, -apple-system, "Segoe UI", "Noto Sans KR", sans-serif';
let dpr = 1;
function fitCanvas(): void {
// 배율은 2 에서 자른다 — 배율 3 기기에서 화소가 2.25배로 늘지 않게
dpr = Math.min(window.devicePixelRatio || 1, 2);
cv.width = Math.round(W * dpr);
cv.height = Math.round(H * dpr);
ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
}
function skyFill(top: RGB, bot: RGB): void {
const g = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(top, 1));
g.addColorStop(1, rgba(bot, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
}
function disc(x: number, y: number, r: number, c: RGB, a: number): void {
if (r <= 0.2 || a <= 0) { return; }
ctx.beginPath();
ctx.arc(x, y, r, 0, TAU);
ctx.fillStyle = rgba(c, a);
ctx.fill();
}
function ring(x: number, y: number, r: number, width: number, c: RGB, a: number): void {
if (r <= 0.2 || a <= 0) { return; }
ctx.beginPath();
ctx.arc(x, y, r, 0, TAU);
ctx.lineWidth = width;
ctx.strokeStyle = rgba(c, a);
ctx.stroke();
}
function seg(x1: number, y1: number, x2: number, y2: number, width: number, c: RGB, a: number): void {
if (a <= 0) { return; }
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x1, y1);
ctx.lineTo(x2, y2);
ctx.lineWidth = width;
ctx.lineCap = 'round';
ctx.strokeStyle = rgba(c, a);
ctx.stroke();
}
function box(x: number, y: number, w: number, h: number, r: number, c: RGB, a: number): void {
if (w <= 0.2 || h <= 0.2 || a <= 0) { return; }
ctx.beginPath();
ctx.roundRect(x, y, w, h, Math.max(0, Math.min(r, w / 2, h / 2)));
ctx.fillStyle = rgba(c, a);
ctx.fill();
}
function text(s: string, x: number, y: number, c: RGB, a: number, px: number, weight: number, align: CanvasTextAlign): void {
ctx.font = weight + ' ' + px + 'px ' + FONT_STACK;
ctx.textAlign = align;
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillStyle = rgba(c, a);
ctx.fillText(s, x, y);
}
// 글자 이름표 — 바탕 알약 위에 글자
function tag(s: string, x: number, y: number, bg: RGB, fg: RGB, px: number, align: CanvasTextAlign): void {
ctx.font = '700 ' + px + 'px ' + FONT_STACK;
const w = ctx.measureText(s).width + px * 1.1;
const left = align === 'center' ? x - w / 2 : (align === 'right' ? x - w : x);
box(left, y - px * 0.82, w, px * 1.64, px * 0.82, bg, 0.92);
text(s, left + w / 2, y + 0.5, fg, 1, px, 700, 'center');
}
// 장면 시계(초) — 장면 계산이 고치고 화면 쪽이 읽는다
let sceneT = 0;
// 스프링 한 개 — x 는 지금 값, v 는 속도
type Sp = { x: number; v: number };
function newSp(x: number): Sp { return { x: x, v: 0 }; }
// 목표로 당기는 힘 w²·(목표−x) 와 속도를 깎는 힘 2·z·w·v. 한 프레임을 네 토막으로 적분해 큰 dt 에서도 터지지 않는다
function spr(s: Sp, target: number, dt: number, w: number, z: number): void {
const h = dt / 4;
for (let k = 0; k < 4; k += 1) {
s.v += (w * w * (target - s.x) - 2 * z * w * s.v) * h;
s.x += s.v * h;
}
}
// 정렬이 끝난 뒤 완성 장면을 보여 주는 시간(초). 지나면 다음 판이 처음부터 시작
const HOLD_S = 1.6;
// 걸음 재생기 — 걸음 목록 한 줄을 시간표대로 적용한다. 계수기는 적용한 걸음에서만 센다
let steps: Step[] = [];
let at = 0;
let acc = 0;
let cmpN = 0;
let movN = 0;
let holdT = 0;
let lap = 0;
function countStep(s: Step): void {
if (s.k === CMP) { cmpN += 1; } else if (s.k === SWP || s.k === SET || s.k === MOV || s.k === SHF) { movN += 1; }
}
function isDone(): boolean { return at >= steps.length; }
// 지금 걸음의 진행(0~1) — 걸음이 끝나면 1
function stepFrac(): number { return at < steps.length ? clamp(acc / stepDur(steps[at]), 0, 1) : 1; }
function runOne(): void {
const s = steps[at];
countStep(s);
applyOne(s);
at += 1;
}
function runTo(n: number): void {
while (at < n && at < steps.length) { runOne(); }
}
// 판 시작 — 첫 판(lap 0)은 START_FRAC 만큼 앞의 걸음을 미리 적용해 정렬 중간에서 보여 준다
function begin(): void {
sceneT = 0;
at = 0;
acc = 0;
cmpN = 0;
movN = 0;
holdT = 0;
build();
if (lap === 0) { runTo(Math.floor(steps.length * START_FRAC)); }
snap();
}
function advance(dt: number): void {
sceneT += dt;
if (at < steps.length) {
acc += dt;
while (at < steps.length && acc >= stepDur(steps[at])) {
acc -= stepDur(steps[at]);
runOne();
}
} else {
holdT += dt;
if (holdT >= HOLD_S) { lap += 1; begin(); }
}
update(dt);
}
let shownStatus = '';
function pushStatus(s: string): void {
if (!statusEl || s === shownStatus) { return; }
shownStatus = s;
statusEl.textContent = s;
}
// ── 08 자리 숫자별 통에 붓고 다시 모으는 기수 정렬 ───────────────────────────
// 공 개수 — 세 자리 수(100~999)를 담은 공
const BALLS = 24;
// 자리 숫자 단계 수 — 일의 자리, 십의 자리, 백의 자리
const DIGITS = 3;
// 붓거나 꺼내는 한 걸음의 길이(ms)와 자리가 바뀔 때의 쉼(ms)
const MOVE_MS = 65;
const PASS_MS = 480;
// 중력 가속도(px/초²)와 바닥에 튕길 때 남는 속도 비율
const GRAVITY = 900;
const BOUNCE = 0.38;
const SEED = 4938;
const START_FRAC = 0.3;
const BALL_R = 8;
const ROW_Y = 66;
const FLOOR_Y = 262;
const BUCKET_W = 44;
const BUCKET_X = 20;
const PASS_NAMES = ['일의 자리', '십의 자리', '백의 자리'];
type Ball = { v: number; x: number; y: number; vy: number; mode: number; jx: number };
let vals: number[] = [];
let balls: Ball[] = [];
let rowIds: number[] = [];
let buckets: number[][] = [];
let pass = 0;
let moves = 0;
let lastBucket = -1;
let glow = 0;
function rowX(s: number): number { return 24 + s * 18.7; }
function bucketCx(d: number): number { return BUCKET_X + d * BUCKET_W + BUCKET_W / 2; }
// 통 안 쌓인 순서(맨 아래가 0)에 따른 공 중심 높이
function restY(idx: number): number { return FLOOR_Y - BALL_R - idx * BALL_R * 1.85; }
function build(): void {
const rng = seeded(SEED + lap * 7);
vals = [];
while (vals.length < BALLS) {
const v = 100 + Math.floor(rng() * 900);
if (vals.indexOf(v) < 0) { vals.push(v); }
}
balls = [];
rowIds = [];
for (let i = 0; i < BALLS; i += 1) {
balls.push({ v: vals[i], x: rowX(i), y: ROW_Y, vy: 0, mode: 0, jx: (rng() - 0.5) * 12 });
rowIds.push(i);
}
buckets = [];
for (let d = 0; d < 10; d += 1) { buckets.push([]); }
steps = radixSteps(vals, DIGITS);
pass = 0;
moves = 0;
lastBucket = -1;
glow = 0;
}
function stepDur(s: Step): number { return s.k === PASS ? PASS_MS / 1000 : MOVE_MS / 1000; }
function applyOne(s: Step): void {
if (s.k === PASS) {
pass = s.a;
} else if (s.k === DRP) {
const id = rowIds[s.a];
rowIds[s.a] = -1;
buckets[s.b].push(id);
balls[id].mode = 1;
balls[id].vy = 0;
moves += 1;
lastBucket = s.b;
glow = 1;
} else if (s.k === TAK) {
const id = buckets[s.b].shift() as number;
rowIds[s.a] = id;
balls[id].mode = 3;
moves += 1;
lastBucket = s.b;
glow = 1;
}
}
function snap(): void {
for (let id = 0; id < BALLS; id += 1) {
const b = balls[id];
b.vy = 0;
const slot = rowIds.indexOf(id);
if (slot >= 0) {
b.mode = 0;
b.x = rowX(slot);
b.y = ROW_Y;
} else {
for (let d = 0; d < 10; d += 1) {
const idx = buckets[d].indexOf(id);
if (idx >= 0) {
b.mode = 2;
b.x = bucketCx(d) + b.jx;
b.y = restY(idx);
}
}
}
}
}
function update(dt: number): void {
glow = Math.max(0, glow - dt * 3);
for (let id = 0; id < BALLS; id += 1) {
const b = balls[id];
if (b.mode === 0) { continue; }
if (b.mode === 3) {
// 통에서 꺼낸 공은 자기 줄 칸으로 날아간다
const slot = rowIds.indexOf(id);
b.x += (rowX(slot) - b.x) * Math.min(1, dt * 11);
b.y += (ROW_Y - b.y) * Math.min(1, dt * 11);
if (Math.abs(rowX(slot) - b.x) < 0.8 && Math.abs(ROW_Y - b.y) < 0.8) { b.mode = 0; b.x = rowX(slot); b.y = ROW_Y; }
continue;
}
let d = 0;
for (let k = 0; k < 10; k += 1) { if (buckets[k].indexOf(id) >= 0) { d = k; } }
const ry = restY(buckets[d].indexOf(id));
b.x += (bucketCx(d) + b.jx - b.x) * Math.min(1, dt * 12);
if (b.mode === 2 && b.y < ry - 0.5) { b.mode = 1; }
if (b.mode === 1) {
b.vy += GRAVITY * dt;
b.y += b.vy * dt;
if (b.y >= ry) {
b.y = ry;
if (b.vy > 70) { b.vy = -b.vy * BOUNCE; } else { b.vy = 0; b.mode = 2; }
}
}
}
}
function draw(): void {
skyFill(BG_TOP, BG_BOT);
box(10, ROW_Y - 14, W - 20, 28, 10, PAPER, 0.75);
for (let d = 0; d < 10; d += 1) {
const x0 = BUCKET_X + d * BUCKET_W;
const hit = d === lastBucket ? glow : 0;
box(x0 + 3, 150, BUCKET_W - 6, FLOOR_Y - 150 + 6, 6, mix(LAV, BUTTER, hit), 0.18 + hit * 0.5);
box(x0 + 3, 150, 2, FLOOR_Y - 150 + 6, 1, LAV, 0.9);
box(x0 + BUCKET_W - 5, 150, 2, FLOOR_Y - 150 + 6, 1, LAV, 0.9);
box(x0 + 3, FLOOR_Y, BUCKET_W - 6, 6, 3, LAV, 0.95);
text(String(d), x0 + BUCKET_W / 2, FLOOR_Y + 20, INK, 0.9, 12, 700, 'center');
}
// 아래에 있는 공부터 그려 위로 쌓인 공이 가리지 않게
const order: number[] = [];
for (let id = 0; id < BALLS; id += 1) { order.push(id); }
order.sort(function (p: number, q: number): number { return balls[q].y - balls[p].y; });
for (const id of order) {
const b = balls[id];
disc(b.x, b.y + 1.5, BALL_R, INK, 0.1);
disc(b.x, b.y, BALL_R, barColor(b.v - 99, 900), 1);
ring(b.x, b.y, BALL_R, 1.2, INK, 0.3);
text(String(b.v), b.x, b.y + 0.5, INK, 0.9, 8, 700, 'center');
}
}
function statusText(): string {
if (isDone()) { return '정렬 완료 — 비교 0회 · 공 {n}번 옮김'.replace('{n}', String(moves)); }
return '{p} 기준 · 비교 0회 · 공 {n}번 옮김'.replace('{p}', PASS_NAMES[pass]).replace('{n}', String(moves));
}
let paused = false;
const reduceQuery = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)');
// 페이지를 연 채 움직임 줄이기 설정을 바꿔도 change 리스너가 다시 읽는다
let still = reduceQuery.matches;
// 자동 시연 표시 — 사람이 처음 손대면 떼고 상태 줄을 polite 로 켠다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
const off = new AbortController();
function wake(): void {
if (!demo) { return; }
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
if (statusEl) { statusEl.setAttribute('aria-live', 'polite'); }
}
// 한 판이 끝났음을 스크린리더에 한 번만 알린다 — 판이 되풀이돼도 다시 읽지 않는다
let doneSaid = false;
function checkDone(): void {
if (isDone() && !doneSaid) {
doneSaid = true;
doneP.textContent = statusText();
}
}
// 한 프레임에 넘기는 시간 상한(초) — 오래 숨었다 돌아온 첫 프레임도 50ms 까지만 계산에 넣는다
const DT_MAX = 0.05;
// 한 걸음 버튼 뒤 스프링이 자리 잡도록 미리 흘려보내는 시간
const SETTLE_FRAMES = 14;
const SETTLE_DT = 0.04;
function showNow(): void {
draw();
pushStatus(statusText());
checkDone();
}
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
function frame(ts: number): void {
if (still || paused) { rafId = 0; return; }
if (lastTs < 0) { lastTs = ts; }
const dt = Math.min((ts - lastTs) / 1000, DT_MAX);
lastTs = ts;
if (dt > 0) { advance(dt); }
showNow();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop(): void {
if (rafId) { return; }
// 멈췄던 사이의 시간을 첫 프레임 dt 로 넘기지 않는다
lastTs = -1;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function stopLoop(): void {
if (rafId) { window.cancelAnimationFrame(rafId); rafId = 0; }
}
// 움직임 줄이기 — 루프 없이 정렬이 끝난 막대 한 장
function showRest(): void {
stopLoop();
lap = 0;
begin();
runTo(steps.length);
snap();
showNow();
}
function play(): void {
begin();
showNow();
if (!paused) { startLoop(); }
}
function togglePause(): void {
paused = !paused;
pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', paused ? 'true' : 'false');
wake();
if (paused) { stopLoop(); } else if (!still) { startLoop(); }
}
// 한 걸음 — 멈춘 채 걸음 목록을 하나만 적용한다. 끝난 판이면 다음 판을 처음부터 연다
function stepOnce(): void {
wake();
if (!paused) {
paused = true;
pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', 'true');
stopLoop();
}
if (isDone()) {
doneSaid = false;
lap += 1;
begin();
} else {
runOne();
acc = 0;
}
for (let k = 0; k < SETTLE_FRAMES; k += 1) { update(SETTLE_DT); }
showNow();
}
pauseBtn.addEventListener('click', togglePause, { signal: off.signal });
stepBtn.addEventListener('click', stepOnce, { signal: off.signal });
// 키보드 — 무대에 포커스가 있을 때만. Enter·Space 는 일시정지, 오른쪽 방향키는 한 걸음
pad.addEventListener('keydown', function (e: KeyboardEvent): void {
if (e.altKey || e.ctrlKey || e.metaKey) { return; }
if (e.key === 'Enter' || e.key === ' ') {
e.preventDefault();
togglePause();
} else if (e.key === 'ArrowRight') {
e.preventDefault();
stepOnce();
}
}, { signal: off.signal });
// 탭이 숨으면 멈추고, 돌아오면 시계를 다시 맞춰 시작 — 숨은 동안의 몇 초가 한 프레임에 몰리지 않게
document.addEventListener('visibilitychange', function (): void {
if (document.hidden) { stopLoop(); } else if (!paused && !still) { startLoop(); }
}, { signal: off.signal });
// 설정이 바뀌면 — 켜지면 정렬 끝난 한 장, 꺼지면 다시 움직인다
reduceQuery.addEventListener('change', function (): void {
still = reduceQuery.matches;
if (still) { showRest(); } else { lap = 0; play(); }
}, { signal: off.signal });
window.addEventListener('resize', function (): void {
fitCanvas();
draw();
}, { signal: off.signal });
fitCanvas();
if (still) { showRest(); } else { play(); }
return function (): void {
stopLoop();
off.abort();
};
}, []);
return (
<div className={cx("vj") + " is-demo"} ref={rootRef}>
<div className={cx("vj__pad")} data-role="pad" tabIndex={0} role="application" aria-label={'정렬 시연 무대 — 누른 뒤 Enter 로 일시정지, 오른쪽 방향키로 한 걸음'}>
<canvas className={cx("vj__canvas")} data-role="canvas" width={480} height={300} role="img" aria-label={'세 자리 수가 적힌 공 스물네 개를 자리 숫자(일의 자리, 십의 자리, 백의 자리)별 열 개의 통에 떨어뜨려 중력과 바닥 튕김으로 쌓고, 0번 통부터 차례로 꺼내 다시 한 줄로 모으는 일을 세 번 되풀이하는 기수 정렬'}></canvas>
</div>
<p className={cx("vj__status")} data-role="status" aria-live="off">{'정렬 시연'}</p>
<div className={cx("vj__ctrl")}>
<button className={cx("vj__pause")} data-role="pause" type="button" aria-pressed="false">{'일시정지'}</button>
<button className={cx("vj__step")} data-role="step" type="button">{'한 걸음'}</button>
</div>
<p className={cx("vj__done")} data-role="done" role="status" aria-live="polite"></p>
</div>
);
}08 Radix Sort That Pours Into Digit Buckets and Gathers Back — Measured area 28.308% · moving frames 23/23Original by GODRICH · SCSS and React ship in the zip · Sorting Algorithm Visualizer: 9 Sort Scenes
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Sorting Algorithm Visualizer: 9 Sort ScenesSorting sticks when you watch it move. 04 plants a pivot and sweeps both sides, 07 races four sorts on one array by comp See all demos in this post
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