计算机科学

看看程序和系统的真实行为：逐步执行算法、观察数据结构的形状变化、追踪请求在大规模架构中的流转。

19 个在线模拟器

算法模拟器的截图

算法模拟器

逐步观看排序、搜索、树、堆和图算法的运行过程，动画可暂停和回放。

计算机科学 · 算法、数据结构

11–12 年级 · 大学及以上11–12年级计算机科学：查找、排序和栈

启动模拟器

系统设计模拟器的截图

系统设计模拟器

用负载均衡器、缓存、队列和数据库搭建架构，观察流量流动，看看它们在哪里出问题。

计算机科学 · 系统设计、计算机网络

大学及以上软件工程：系统设计

启动模拟器

元胞自动机的截图

入门

元胞自动机

在网格上画细胞，设定出生和存活规则，观察康威生命游戏等自动机产生滑翔机、振荡器和混沌。

计算机科学 · 涌现与智能体

大学及以上课外拓展：复杂系统

启动模拟器

群集行为的截图

入门

群集行为

调节一群 boid 的分离、对齐和聚合参数，看协调的群集行为如何从简单的局部规则中涌现，还可加入捕食者。

计算机科学 · 涌现与智能体

大学及以上课外拓展：复杂系统

启动模拟器

RSA 密码学的截图

高级

RSA 密码学

用两个质数生成一个示例 RSA 密钥，逐步加密和解密消息、进行签名，看看为什么分解模数就能破解密钥。

计算机科学 · 安全与编码

11–12 年级 · 大学及以上基于10年级数学：实数（质数）；11年级计算机科学：网络安全

启动模拟器

哈希表的截图

中级

哈希表

向哈希表插入键，比较链地址法、线性探测和二次探测，并随着负载因子增大测量冲突和探测次数。

计算机科学 · 数据结构

大学及以上大学数据结构

启动模拟器

CPU 调度的截图

中级

CPU 调度

编辑进程的到达时间和执行时间，然后在甘特图上比较 FCFS、SJF、SRTF、优先级和时间片轮转调度的等待时间与周转时间。

计算机科学 · 操作系统

大学及以上大学操作系统

启动模拟器

页面置换的截图

中级

页面置换

让页面引用串依次通过 FIFO、LRU、最优和时钟算法，改变页框数，比较缺页次数，包括 Bélády 异常。

计算机科学 · 操作系统

大学及以上大学操作系统

启动模拟器

缓存映射的截图

中级

缓存映射

让地址依次通过直接映射、组相联和全相联缓存，查看标记、索引和偏移位，比较命中率。

计算机科学 · 操作系统

大学及以上大学计算机组成

启动模拟器

死锁的截图

中级

死锁

为进程分配资源，画出资源分配图，检测环路，并运行银行家算法找出安全序列。

计算机科学 · 操作系统

大学及以上大学操作系统

启动模拟器

数据库索引的截图

中级

数据库索引

在生成的数据上比较全表扫描和 B 树索引查找，改变表大小和查询选择性，统计各自访问的行数和页数。

计算机科学 · 系统设计、数据结构

11–12 年级 · 大学及以上12年级计算机科学：数据库概念与 SQL

启动模拟器

事务隔离的截图

高级

事务隔离

在不同隔离级别下交错执行两个数据库事务，观察脏读、丢失更新和写偏斜出现或被阻止。

计算机科学 · 系统设计

大学及以上大学数据库

启动模拟器

垃圾回收的截图

中级

垃圾回收

构建带有根和引用的对象图，删除根，观察标记-清除和引用计数如何找出垃圾，包括泄漏的循环引用。

计算机科学 · 操作系统

大学及以上大学程序设计语言

启动模拟器

编译器流水线的截图

高级

编译器流水线

输入一个算术表达式，跟着它经过词法分析、解析成语法树、生成栈机代码和求值。

计算机科学 · 算法

大学及以上大学编译原理

启动模拟器

逻辑门的截图

入门

逻辑门

在数字电路上切换输入，从单个逻辑门到半加器、全加器和 SR 锁存器，追踪信号传播并生成真值表。

计算机科学 · 算法

11–12 年级 · 大学及以上11年级计算机科学：计算机系统（布尔逻辑）

启动模拟器

有限状态机的截图

入门

有限状态机

让确定性有限自动机逐步处理输入字符串，编辑其转移，看看它接受哪些字符串，从二进制整除到旋转门。

计算机科学 · 算法

大学及以上大学计算理论

启动模拟器

纠错码的截图

中级

纠错码

用汉明 (7,4) 码编码 4 个数据位，在传输中翻转比特，计算校验子，看单个错误如何被纠正，以及两个比特翻转时的局限。

计算机科学 · 安全与编码

大学及以上大学网络与编码理论

启动模拟器

图像卷积的截图

中级

图像卷积

编辑一个 3 × 3 卷积核，逐像素执行卷积，看模糊、锐化和边缘检测如何改变一张小测试图像。

工程 · 信号与数据

大学及以上大学图像处理

启动模拟器

压缩编码的截图

中级

压缩编码

编辑示例文本，构建哈夫曼编码树，将比特数与普通编码、定长编码和熵极限比较，并逐位观察解码过程。

计算机科学 · 安全与编码

大学及以上大学信息论

启动模拟器

算法可视化 (91)

用你自己的输入逐步执行每个算法，并查看 Java、Python、C++、C 或 JavaScript 代码，每个算法一页。

排序

查找

列表、栈和队列

树

图

题型

哈希

动态规划

回溯

贪心

位运算

系统设计模拟 (49)

拆解和调优真实架构：缓存、队列、支付和经典设计面试题。

相关学科

物理运动、波、光、热、电和原子。 25 个在线模拟器化学化学反应、平衡、酸碱、电化学和分离。 15 个在线模拟器生物进化、遗传、生态、细胞和生理。 10 个在线模拟器数学微积分、线性代数、概率、统计和分形。 19 个在线模拟器工程电路、电子、控制系统、结构和能源。 20 个在线模拟器支付与金融银行卡交易流程、ISO 8583、支付交换和 NCMC。 1 个在线模拟器运营与经济排队、库存、供应链、调度和市场。 11 个在线模拟器地球与环境水、气候、碳、城市和回收。 7 个在线模拟器