Existem duas respostas para o que você quer.
- A resposta simples consistem preparar o ambiente para que você mostre como executar o algoritmo passo a passo mas não implementar um debugger de código totalmente funcional. Mais ou menos como o apresentado aqui nesta pagina
- A resposta complicada é você entrar no site da documentação do debugger da JVM
e tentar compreender como o debugger funciona. Ou ainda ver como foram feitas algumas implementação simples do debbuger mas acredito que não seja exatamente o que você esteja procurando.
Recomendo que você utilize a primeira solução. Prepare anteriormente cada uma das telas para cada tipo de algoritmo que você quer executar com botões para
iniciar e ir para próximo passo.
Para executar passo a passo um algoritmo você precisa desconstruir seu loop e transformar ele em funções, por exemplo:
Bubble sort:
public static void bubbleSort(int[] array) {
for (int j = 1; j < array.length; j++) {
for (int i = 0; i < array.length - j; i++) {
if (array[i] > array[i + 1]) {
int tmp = array[i + 1];
array[i + 1] = array[i];
array[i] = tmp;
}
}
}
}
Você precisa primeiramente extrair a parte interna assim:
public static void bubbleSort(int i , int[] array) {
if (array[i] > array[i + 1]) {
int tmp = array[i + 1];
array[i + 1] = array[i];
array[i] = tmp;
}
}
Agora você precisa colocar os inputs corretos para esta parte simulando a execução. Segue exemplo completo para te dar uma ideia:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
public class Sorter {
public static void main(String[] args) {
final int[] array = {5, 2, 4, 6, 1, 3};
final List<Integer> contextValues = new ArrayList<Integer>();
for (int j = 1; j < array.length; j++) {
for (int i = 0; i < array.length - j; i++) {
contextValues.add(i);
}
}
System.out.print("Array:");
printArray(array);
System.out.println();
//executa a cada 1 segundo um passo do bubble sort
final Timer t = new Timer();
t.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
int step = 0;
@Override
public void run() {
System.out.println("--------------");
System.out.println("Passo " + step);
bubbleInPosition(array, contextValues.get(step));
printArray(array);
if (step > contextValues.size()) {
t.cancel();
}
step++;
}
}, 0, 1000);
}
public static void printArray(int array[]) {
System.out.print("[");
for (int i : array) {
System.out.print(" " + i + " ,");
}
System.out.print("]");
}
private static void bubbleInPosition(int[] array, int i) {
if (array[i] > array[i + 1]) {
int tmp = array[i + 1];
array[i + 1] = array[i];
array[i] = tmp;
}
}
}
No lugar do Timer você teria a chamada do botão de próximo passo.
Esta seria uma ideia simples, mas pode ser aplicada a vários algoritmos.