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parent
678c2ad0df
commit
e72cf6a2ea
@ -50,7 +50,7 @@ int rotHash(char *key) {
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
char *key = "Hello dsad3241241dsa算123法";
|
||||
char *key = "Hello 演算法";
|
||||
|
||||
int hash = addHash(key);
|
||||
printf("加法雜湊值為 %d\n", hash);
|
||||
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||||
@ -90,11 +90,11 @@ int main() {
|
||||
|
||||
/* 獲取堆疊的長度 */
|
||||
int size = stack->size;
|
||||
printf("堆疊的長度 size = %d\n", size);
|
||||
printf("堆疊的長度 size = %d\n", size);
|
||||
|
||||
/* 判斷是否為空 */
|
||||
bool empty = isEmpty(stack);
|
||||
printf("堆疊是否為空 = %stack\n", empty ? "true" : "false");
|
||||
printf("堆疊是否為空 = %s\n", empty ? "true" : "false");
|
||||
|
||||
// 釋放記憶體
|
||||
delArrayStack(stack);
|
||||
|
||||
@ -48,7 +48,7 @@ int rotHash(string key) {
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
string key = "Hello dsad3241241dsa算123法";
|
||||
string key = "Hello 演算法";
|
||||
|
||||
int hash = addHash(key);
|
||||
cout << "加法雜湊值為 " << hash << endl;
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||||
|
||||
@ -31,7 +31,7 @@ function coinChangeDP(coins, amt) {
|
||||
return dp[n][amt] !== MAX ? dp[n][amt] : -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 零錢兌換:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 零錢兌換:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function coinChangeDPComp(coins, amt) {
|
||||
const n = coins.length;
|
||||
const MAX = amt + 1;
|
||||
@ -61,6 +61,6 @@ const amt = 4;
|
||||
let res = coinChangeDP(coins, amt);
|
||||
console.log(`湊到目標金額所需的最少硬幣數量為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = coinChangeDPComp(coins, amt);
|
||||
console.log(`湊到目標金額所需的最少硬幣數量為 ${res}`);
|
||||
|
||||
@ -30,7 +30,7 @@ function coinChangeIIDP(coins, amt) {
|
||||
return dp[n][amt];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 零錢兌換 II:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 零錢兌換 II:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function coinChangeIIDPComp(coins, amt) {
|
||||
const n = coins.length;
|
||||
// 初始化 dp 表
|
||||
@ -59,6 +59,6 @@ const amt = 5;
|
||||
let res = coinChangeIIDP(coins, amt);
|
||||
console.log(`湊出目標金額的硬幣組合數量為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = coinChangeIIDPComp(coins, amt);
|
||||
console.log(`湊出目標金額的硬幣組合數量為 ${res}`);
|
||||
|
||||
@ -82,7 +82,7 @@ function editDistanceDP(s, t) {
|
||||
return dp[n][m];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 編輯距離:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 編輯距離:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function editDistanceDPComp(s, t) {
|
||||
const n = s.length,
|
||||
m = t.length;
|
||||
@ -130,6 +130,6 @@ console.log(`將 ${s} 更改為 ${t} 最少需要編輯 ${res} 步`);
|
||||
res = editDistanceDP(s, t);
|
||||
console.log(`將 ${s} 更改為 ${t} 最少需要編輯 ${res} 步`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = editDistanceDPComp(s, t);
|
||||
console.log(`將 ${s} 更改為 ${t} 最少需要編輯 ${res} 步`);
|
||||
|
||||
@ -69,7 +69,7 @@ function knapsackDP(wgt, val, cap) {
|
||||
return dp[n][cap];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 0-1 背包:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 0-1 背包:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function knapsackDPComp(wgt, val, cap) {
|
||||
const n = wgt.length;
|
||||
// 初始化 dp 表
|
||||
@ -108,6 +108,6 @@ console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
res = knapsackDP(wgt, val, cap);
|
||||
console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = knapsackDPComp(wgt, val, cap);
|
||||
console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
|
||||
@ -22,7 +22,7 @@ function minCostClimbingStairsDP(cost) {
|
||||
return dp[n];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 爬樓梯最小代價:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 爬樓梯最小代價:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function minCostClimbingStairsDPComp(cost) {
|
||||
const n = cost.length - 1;
|
||||
if (n === 1 || n === 2) {
|
||||
|
||||
@ -69,7 +69,7 @@ function minPathSumDP(grid) {
|
||||
return dp[n - 1][m - 1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 最小路徑和:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 最小路徑和:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function minPathSumDPComp(grid) {
|
||||
const n = grid.length,
|
||||
m = grid[0].length;
|
||||
@ -116,6 +116,6 @@ console.log(`從左上角到右下角的最小路徑和為 ${res}`);
|
||||
res = minPathSumDP(grid);
|
||||
console.log(`從左上角到右下角的最小路徑和為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = minPathSumDPComp(grid);
|
||||
console.log(`從左上角到右下角的最小路徑和為 ${res}`);
|
||||
|
||||
@ -29,7 +29,7 @@ function unboundedKnapsackDP(wgt, val, cap) {
|
||||
return dp[n][cap];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 完全背包:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 完全背包:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function unboundedKnapsackDPComp(wgt, val, cap) {
|
||||
const n = wgt.length;
|
||||
// 初始化 dp 表
|
||||
@ -58,6 +58,6 @@ const cap = 4;
|
||||
let res = unboundedKnapsackDP(wgt, val, cap);
|
||||
console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = unboundedKnapsackDPComp(wgt, val, cap);
|
||||
console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
|
||||
@ -0,0 +1,42 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: binary_search_recur.rb
|
||||
Created Time: 2024-05-13
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
### 二分搜尋:問題 f(i, j) ###
|
||||
def dfs(nums, target, i, j)
|
||||
# 若區間為空,代表無目標元素,則返回 -1
|
||||
return -1 if i > j
|
||||
|
||||
# 計算中點索引 m
|
||||
m = (i + j) / 2
|
||||
|
||||
if nums[m] < target
|
||||
# 遞迴子問題 f(m+1, j)
|
||||
return dfs(nums, target, m + 1, j)
|
||||
elsif nums[m] > target
|
||||
# 遞迴子問題 f(i, m-1)
|
||||
return dfs(nums, target, i, m - 1)
|
||||
else
|
||||
# 找到目標元素,返回其索引
|
||||
return m
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
### 二分搜尋 ###
|
||||
def binary_search(nums, target)
|
||||
n = nums.length
|
||||
# 求解問題 f(0, n-1)
|
||||
dfs(nums, target, 0, n - 1)
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
target = 6
|
||||
nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]
|
||||
|
||||
# 二分搜尋(雙閉區間)
|
||||
index = binary_search(nums, target)
|
||||
puts "目標元素 6 的索引 = #{index}"
|
||||
end
|
||||
46
zh-hant/codes/ruby/chapter_divide_and_conquer/build_tree.rb
Normal file
46
zh-hant/codes/ruby/chapter_divide_and_conquer/build_tree.rb
Normal file
@ -0,0 +1,46 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: build_tree.rb
|
||||
Created Time: 2024-05-13
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
require_relative '../utils/tree_node'
|
||||
require_relative '../utils/print_util'
|
||||
|
||||
### 構建二元樹:分治 ###
|
||||
def dfs(preorder, inorder_map, i, l, r)
|
||||
# 子樹區間為空時終止
|
||||
return if r - l < 0
|
||||
|
||||
# 初始化根節點
|
||||
root = TreeNode.new(preorder[i])
|
||||
# 查詢 m ,從而劃分左右子樹
|
||||
m = inorder_map[preorder[i]]
|
||||
# 子問題:構建左子樹
|
||||
root.left = dfs(preorder, inorder_map, i + 1, l, m - 1)
|
||||
# 子問題:構建右子樹
|
||||
root.right = dfs(preorder, inorder_map, i + 1 + m - l, m + 1, r)
|
||||
|
||||
# 返回根節點
|
||||
root
|
||||
end
|
||||
|
||||
### 構建二元樹 ###
|
||||
def build_tree(preorder, inorder)
|
||||
# 初始化雜湊表,儲存 inorder 元素到索引的對映
|
||||
inorder_map = {}
|
||||
inorder.each_with_index { |val, i| inorder_map[val] = i }
|
||||
dfs(preorder, inorder_map, 0, 0, inorder.length - 1)
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
preorder = [3, 9, 2, 1, 7]
|
||||
inorder = [9, 3, 1, 2, 7]
|
||||
puts "前序走訪 = #{preorder}"
|
||||
puts "中序走訪 = #{inorder}"
|
||||
|
||||
root = build_tree(preorder, inorder)
|
||||
puts "構建的二元樹為:"
|
||||
print_tree(root)
|
||||
end
|
||||
55
zh-hant/codes/ruby/chapter_divide_and_conquer/hanota.rb
Normal file
55
zh-hant/codes/ruby/chapter_divide_and_conquer/hanota.rb
Normal file
@ -0,0 +1,55 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: hanota.rb
|
||||
Created Time: 2024-05-13
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
### 移動一個圓盤 ###
|
||||
def move(src, tar)
|
||||
# 從 src 頂部拿出一個圓盤
|
||||
pan = src.pop
|
||||
# 將圓盤放入 tar 頂部
|
||||
tar << pan
|
||||
end
|
||||
|
||||
### 求解河內塔問題 f(i) ###
|
||||
def dfs(i, src, buf, tar)
|
||||
# 若 src 只剩下一個圓盤,則直接將其移到 tar
|
||||
if i == 1
|
||||
move(src, tar)
|
||||
return
|
||||
end
|
||||
|
||||
# 子問題 f(i-1) :將 src 頂部 i-1 個圓盤藉助 tar 移到 buf
|
||||
dfs(i - 1, src, tar, buf)
|
||||
# 子問題 f(1) :將 src 剩餘一個圓盤移到 tar
|
||||
move(src, tar)
|
||||
# 子問題 f(i-1) :將 buf 頂部 i-1 個圓盤藉助 src 移到 tar
|
||||
dfs(i - 1, buf, src, tar)
|
||||
end
|
||||
|
||||
### 求解河內塔問題 ###
|
||||
def solve_hanota(_A, _B, _C)
|
||||
n = _A.length
|
||||
# 將 A 頂部 n 個圓盤藉助 B 移到 C
|
||||
dfs(n, _A, _B, _C)
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
# 串列尾部是柱子頂部
|
||||
A = [5, 4, 3, 2, 1]
|
||||
B = []
|
||||
C = []
|
||||
puts "初始狀態下:"
|
||||
puts "A = #{A}"
|
||||
puts "B = #{B}"
|
||||
puts "C = #{C}"
|
||||
|
||||
solve_hanota(A, B, C)
|
||||
|
||||
puts "圓盤移動完成後:"
|
||||
puts "A = #{A}"
|
||||
puts "B = #{B}"
|
||||
puts "C = #{C}"
|
||||
end
|
||||
50
zh-hant/codes/ruby/chapter_greedy/coin_change_greedy.rb
Normal file
50
zh-hant/codes/ruby/chapter_greedy/coin_change_greedy.rb
Normal file
@ -0,0 +1,50 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: coin_change_greedy.rb
|
||||
Created Time: 2024-05-07
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
### 零錢兌換:貪婪 ###
|
||||
def coin_change_greedy(coins, amt)
|
||||
# 假設 coins 串列有序
|
||||
i = coins.length - 1
|
||||
count = 0
|
||||
# 迴圈進行貪婪選擇,直到無剩餘金額
|
||||
while amt > 0
|
||||
# 找到小於且最接近剩餘金額的硬幣
|
||||
while i > 0 && coins[i] > amt
|
||||
i -= 1
|
||||
end
|
||||
# 選擇 coins[i]
|
||||
amt -= coins[i]
|
||||
count += 1
|
||||
end
|
||||
# 若未找到可行方案, 則返回 -1
|
||||
amt == 0 ? count : -1
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
# 貪婪:能夠保證找到全域性最優解
|
||||
coins = [1, 5, 10, 20, 50, 100]
|
||||
amt = 186
|
||||
res = coin_change_greedy(coins, amt)
|
||||
puts "\ncoins = #{coins}, amt = #{amt}"
|
||||
puts "湊到 #{amt} 所需的最少硬幣數量為 #{res}"
|
||||
|
||||
# 貪婪:無法保證找到全域性最優解
|
||||
coins = [1, 20, 50]
|
||||
amt = 60
|
||||
res = coin_change_greedy(coins, amt)
|
||||
puts "\ncoins = #{coins}, amt = #{amt}"
|
||||
puts "湊到 #{amt} 所需的最少硬幣數量為 #{res}"
|
||||
puts "實際上需要的最少數量為 3 , 即 20 + 20 + 20"
|
||||
|
||||
# 貪婪:無法保證找到全域性最優解
|
||||
coins = [1, 49, 50]
|
||||
amt = 98
|
||||
res = coin_change_greedy(coins, amt)
|
||||
puts "\ncoins = #{coins}, amt = #{amt}"
|
||||
puts "湊到 #{amt} 所需的最少硬幣數量為 #{res}"
|
||||
puts "實際上需要的最少數量為 2 , 即 49 + 49"
|
||||
end
|
||||
51
zh-hant/codes/ruby/chapter_greedy/fractional_knapsack.rb
Normal file
51
zh-hant/codes/ruby/chapter_greedy/fractional_knapsack.rb
Normal file
@ -0,0 +1,51 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: fractional_knapsack.rb
|
||||
Created Time: 2024-05-07
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
### 物品 ###
|
||||
class Item
|
||||
attr_accessor :w # 物品重量
|
||||
attr_accessor :v # 物品價值
|
||||
|
||||
def initialize(w, v)
|
||||
@w = w
|
||||
@v = v
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
### 分數背包:貪婪 ###
|
||||
def fractional_knapsack(wgt, val, cap)
|
||||
# 建立物品串列,包含兩個屬性:重量,價值
|
||||
items = wgt.each_with_index.map { |w, i| Item.new(w, val[i]) }
|
||||
# 按照單位價值 item.v / item.w 從高到低進行排序
|
||||
items.sort! { |a, b| (b.v.to_f / b.w) <=> (a.v.to_f / a.w) }
|
||||
# 迴圈貪婪選擇
|
||||
res = 0
|
||||
for item in items
|
||||
if item.w <= cap
|
||||
# 若剩餘容量充足,則將當前物品整個裝進背包
|
||||
res += item.v
|
||||
cap -= item.w
|
||||
else
|
||||
# 若剩餘容量不足,則將當前物品的一部分裝進背包
|
||||
res += (item.v.to_f / item.w) * cap
|
||||
# 已無剩餘容量,因此跳出迴圈
|
||||
break
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
res
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
wgt = [10, 20, 30, 40, 50]
|
||||
val = [50, 120, 150, 210, 240]
|
||||
cap = 50
|
||||
n = wgt.length
|
||||
|
||||
# 貪婪演算法
|
||||
res = fractional_knapsack(wgt, val, cap)
|
||||
puts "不超過背包容量的最大物品價值為 #{res}"
|
||||
end
|
||||
37
zh-hant/codes/ruby/chapter_greedy/max_capacity.rb
Normal file
37
zh-hant/codes/ruby/chapter_greedy/max_capacity.rb
Normal file
@ -0,0 +1,37 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: max_capacity.rb
|
||||
Created Time: 2024-05-07
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
### 最大容量:貪婪 ###
|
||||
def max_capacity(ht)
|
||||
# 初始化 i, j,使其分列陣列兩端
|
||||
i, j = 0, ht.length - 1
|
||||
# 初始最大容量為 0
|
||||
res = 0
|
||||
|
||||
# 迴圈貪婪選擇,直至兩板相遇
|
||||
while i < j
|
||||
# 更新最大容量
|
||||
cap = [ht[i], ht[j]].min * (j - i)
|
||||
res = [res, cap].max
|
||||
# 向內移動短板
|
||||
if ht[i] < ht[j]
|
||||
i += 1
|
||||
else
|
||||
j -= 1
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
res
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
ht = [3, 8, 5, 2, 7, 7, 3, 4]
|
||||
|
||||
# 貪婪演算法
|
||||
res = max_capacity(ht)
|
||||
puts "最大容量為 #{res}"
|
||||
end
|
||||
28
zh-hant/codes/ruby/chapter_greedy/max_product_cutting.rb
Normal file
28
zh-hant/codes/ruby/chapter_greedy/max_product_cutting.rb
Normal file
@ -0,0 +1,28 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: max_product_cutting.rb
|
||||
Created Time: 2024-05-07
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
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=end
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### 最大切分乘積:貪婪 ###
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def max_product_cutting(n)
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# 當 n <= 3 時,必須切分出一個 1
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return 1 * (n - 1) if n <= 3
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# 貪婪地切分出 3 ,a 為 3 的個數,b 為餘數
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a, b = n / 3, n % 3
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# 當餘數為 1 時,將一對 1 * 3 轉化為 2 * 2
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return (3.pow(a - 1) * 2 * 2).to_i if b == 1
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||||
# 當餘數為 2 時,不做處理
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||||
return (3.pow(a) * 2).to_i if b == 2
|
||||
# 當餘數為 0 時,不做處理
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3.pow(a).to_i
|
||||
end
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||||
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### Driver Code ###
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if __FILE__ == $0
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n = 58
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# 貪婪演算法
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||||
res = max_product_cutting(n)
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||||
puts "最大切分乘積為 #{res}"
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||||
end
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||||
@ -77,9 +77,9 @@ fn main() {
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||||
let slice: &[i32] = &[0; 5];
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||||
print!("陣列 arr = ");
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||||
print_util::print_array(&arr);
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||||
// 在 Rust 中,指定長度时([i32; 5])爲陣列,不指定長度時(&[i32])爲切片
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||||
// 在 Rust 中,指定長度時([i32; 5])為陣列,不指定長度時(&[i32])為切片
|
||||
// 由於 Rust 的陣列被設計為在編譯期確定長度,因此只能使用常數來指定長度
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||||
// Vector 是 Rust 一般情況下用作動態陣列的類型
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||||
// Vector 是 Rust 一般情況下用作動態陣列的型別
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||||
// 為了方便實現擴容 extend() 方法,以下將 vector 看作陣列(array)
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||||
let nums: Vec<i32> = vec![1, 3, 2, 5, 4];
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||||
print!("\n陣列 nums = ");
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||||
@ -9,7 +9,7 @@
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||||
/* 移動一個圓盤 */
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||||
fn move_pan(src: &mut Vec<i32>, tar: &mut Vec<i32>) {
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||||
// 從 src 頂部拿出一個圓盤
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||||
let pan = src.remove(src.len() - 1);
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||||
let pan = src.pop().unwrap();
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||||
// 將圓盤放入 tar 頂部
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||||
tar.push(pan);
|
||||
}
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||||
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||||
@ -14,9 +14,7 @@ fn bubble_sort(nums: &mut [i32]) {
|
||||
for j in 0..i {
|
||||
if nums[j] > nums[j + 1] {
|
||||
// 交換 nums[j] 與 nums[j + 1]
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||||
let tmp = nums[j];
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
nums[j + 1] = tmp;
|
||||
nums.swap(j, j + 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@ -31,9 +29,7 @@ fn bubble_sort_with_flag(nums: &mut [i32]) {
|
||||
for j in 0..i {
|
||||
if nums[j] > nums[j + 1] {
|
||||
// 交換 nums[j] 與 nums[j + 1]
|
||||
let tmp = nums[j];
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
nums[j + 1] = tmp;
|
||||
nums.swap(j, j + 1);
|
||||
flag = true; // 記錄交換元素
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -12,7 +12,7 @@ fn bucket_sort(nums: &mut [f64]) {
|
||||
let k = nums.len() / 2;
|
||||
let mut buckets = vec![vec![]; k];
|
||||
// 1. 將陣列元素分配到各個桶中
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||||
for &mut num in &mut *nums {
|
||||
for &num in nums.iter() {
|
||||
// 輸入資料範圍為 [0, 1),使用 num * k 對映到索引範圍 [0, k-1]
|
||||
let i = (num * k as f64) as usize;
|
||||
// 將 num 新增進桶 i
|
||||
@ -25,8 +25,8 @@ fn bucket_sort(nums: &mut [f64]) {
|
||||
}
|
||||
// 3. 走訪桶合併結果
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||||
let mut i = 0;
|
||||
for bucket in &mut buckets {
|
||||
for &mut num in bucket {
|
||||
for bucket in buckets.iter() {
|
||||
for &num in bucket.iter() {
|
||||
nums[i] = num;
|
||||
i += 1;
|
||||
}
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||||
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||||
@ -10,11 +10,11 @@ include!("../include/include.rs");
|
||||
// 簡單實現,無法用於排序物件
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||||
fn counting_sort_naive(nums: &mut [i32]) {
|
||||
// 1. 統計陣列最大元素 m
|
||||
let m = *nums.into_iter().max().unwrap();
|
||||
let m = *nums.iter().max().unwrap();
|
||||
// 2. 統計各數字的出現次數
|
||||
// counter[num] 代表 num 的出現次數
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||||
let mut counter = vec![0; m as usize + 1];
|
||||
for &num in &*nums {
|
||||
for &num in nums.iter() {
|
||||
counter[num as usize] += 1;
|
||||
}
|
||||
// 3. 走訪 counter ,將各元素填入原陣列 nums
|
||||
@ -31,16 +31,16 @@ fn counting_sort_naive(nums: &mut [i32]) {
|
||||
// 完整實現,可排序物件,並且是穩定排序
|
||||
fn counting_sort(nums: &mut [i32]) {
|
||||
// 1. 統計陣列最大元素 m
|
||||
let m = *nums.into_iter().max().unwrap();
|
||||
let m = *nums.iter().max().unwrap() as usize;
|
||||
// 2. 統計各數字的出現次數
|
||||
// counter[num] 代表 num 的出現次數
|
||||
let mut counter = vec![0; m as usize + 1];
|
||||
for &num in &*nums {
|
||||
let mut counter = vec![0; m + 1];
|
||||
for &num in nums.iter() {
|
||||
counter[num as usize] += 1;
|
||||
}
|
||||
// 3. 求 counter 的前綴和,將“出現次數”轉換為“尾索引”
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||||
// 即 counter[num]-1 是 num 在 res 中最後一次出現的索引
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||||
for i in 0..m as usize {
|
||||
for i in 0..m {
|
||||
counter[i + 1] += counter[i];
|
||||
}
|
||||
// 4. 倒序走訪 nums ,將各元素填入結果陣列 res
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||||
@ -53,9 +53,7 @@ fn counting_sort(nums: &mut [i32]) {
|
||||
counter[num as usize] -= 1; // 令前綴和自減 1 ,得到下次放置 num 的索引
|
||||
}
|
||||
// 使用結果陣列 res 覆蓋原陣列 nums
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||||
for i in 0..n {
|
||||
nums[i] = res[i];
|
||||
}
|
||||
nums.copy_from_slice(&res)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
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||||
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||||
@ -24,9 +24,7 @@ fn sift_down(nums: &mut [i32], n: usize, mut i: usize) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// 交換兩節點
|
||||
let temp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[ma];
|
||||
nums[ma] = temp;
|
||||
nums.swap(i, ma);
|
||||
// 迴圈向下堆積化
|
||||
i = ma;
|
||||
}
|
||||
@ -35,15 +33,13 @@ fn sift_down(nums: &mut [i32], n: usize, mut i: usize) {
|
||||
/* 堆積排序 */
|
||||
fn heap_sort(nums: &mut [i32]) {
|
||||
// 建堆積操作:堆積化除葉節點以外的其他所有節點
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||||
for i in (0..=nums.len() / 2 - 1).rev() {
|
||||
for i in (0..nums.len() / 2).rev() {
|
||||
sift_down(nums, nums.len(), i);
|
||||
}
|
||||
// 從堆積中提取最大元素,迴圈 n-1 輪
|
||||
for i in (1..=nums.len() - 1).rev() {
|
||||
for i in (1..nums.len()).rev() {
|
||||
// 交換根節點與最右葉節點(交換首元素與尾元素)
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||||
let tmp = nums[0];
|
||||
nums[0] = nums[i];
|
||||
nums[i] = tmp;
|
||||
nums.swap(0, i);
|
||||
// 以根節點為起點,從頂至底進行堆積化
|
||||
sift_down(nums, i, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -7,7 +7,7 @@
|
||||
/* 頂點型別 */
|
||||
#[derive(Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
|
||||
pub struct Vertex {
|
||||
pub val: i32
|
||||
pub val: i32,
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 輸入值串列 vals ,返回頂點串列 vets */
|
||||
@ -18,4 +18,4 @@ pub fn vals_to_vets(vals: Vec<i32>) -> Vec<Vertex> {
|
||||
/* 輸入頂點串列 vets ,返回值串列 vals */
|
||||
pub fn vets_to_vals(vets: Vec<Vertex>) -> Vec<i32> {
|
||||
vets.into_iter().map(|vet| vet.val).collect()
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -31,7 +31,7 @@ function coinChangeDP(coins: Array<number>, amt: number): number {
|
||||
return dp[n][amt] !== MAX ? dp[n][amt] : -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 零錢兌換:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 零錢兌換:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function coinChangeDPComp(coins: Array<number>, amt: number): number {
|
||||
const n = coins.length;
|
||||
const MAX = amt + 1;
|
||||
@ -61,7 +61,7 @@ const amt = 4;
|
||||
let res = coinChangeDP(coins, amt);
|
||||
console.log(`湊到目標金額所需的最少硬幣數量為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = coinChangeDPComp(coins, amt);
|
||||
console.log(`湊到目標金額所需的最少硬幣數量為 ${res}`);
|
||||
|
||||
|
||||
@ -30,7 +30,7 @@ function coinChangeIIDP(coins: Array<number>, amt: number): number {
|
||||
return dp[n][amt];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 零錢兌換 II:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 零錢兌換 II:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function coinChangeIIDPComp(coins: Array<number>, amt: number): number {
|
||||
const n = coins.length;
|
||||
// 初始化 dp 表
|
||||
@ -59,7 +59,7 @@ const amt = 5;
|
||||
let res = coinChangeIIDP(coins, amt);
|
||||
console.log(`湊出目標金額的硬幣組合數量為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = coinChangeIIDPComp(coins, amt);
|
||||
console.log(`湊出目標金額的硬幣組合數量為 ${res}`);
|
||||
|
||||
|
||||
@ -90,7 +90,7 @@ function editDistanceDP(s: string, t: string): number {
|
||||
return dp[n][m];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 編輯距離:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 編輯距離:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function editDistanceDPComp(s: string, t: string): number {
|
||||
const n = s.length,
|
||||
m = t.length;
|
||||
@ -141,7 +141,7 @@ console.log(`將 ${s} 更改為 ${t} 最少需要編輯 ${res} 步`);
|
||||
res = editDistanceDP(s, t);
|
||||
console.log(`將 ${s} 更改為 ${t} 最少需要編輯 ${res} 步`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = editDistanceDPComp(s, t);
|
||||
console.log(`將 ${s} 更改為 ${t} 最少需要編輯 ${res} 步`);
|
||||
|
||||
|
||||
@ -84,7 +84,7 @@ function knapsackDP(
|
||||
return dp[n][cap];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 0-1 背包:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 0-1 背包:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function knapsackDPComp(
|
||||
wgt: Array<number>,
|
||||
val: Array<number>,
|
||||
@ -127,7 +127,7 @@ console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
res = knapsackDP(wgt, val, cap);
|
||||
console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = knapsackDPComp(wgt, val, cap);
|
||||
console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
|
||||
|
||||
@ -22,7 +22,7 @@ function minCostClimbingStairsDP(cost: Array<number>): number {
|
||||
return dp[n];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 爬樓梯最小代價:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 爬樓梯最小代價:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function minCostClimbingStairsDPComp(cost: Array<number>): number {
|
||||
const n = cost.length - 1;
|
||||
if (n === 1 || n === 2) {
|
||||
|
||||
@ -78,7 +78,7 @@ function minPathSumDP(grid: Array<Array<number>>): number {
|
||||
return dp[n - 1][m - 1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 最小路徑和:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 最小路徑和:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function minPathSumDPComp(grid: Array<Array<number>>): number {
|
||||
const n = grid.length,
|
||||
m = grid[0].length;
|
||||
@ -125,7 +125,7 @@ console.log(`從左上角到右下角的最小路徑和為 ${res}`);
|
||||
res = minPathSumDP(grid);
|
||||
console.log(`從左上角到右下角的最小路徑和為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = minPathSumDPComp(grid);
|
||||
console.log(`從左上角到右下角的最小路徑和為 ${res}`);
|
||||
|
||||
|
||||
@ -33,7 +33,7 @@ function unboundedKnapsackDP(
|
||||
return dp[n][cap];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 完全背包:狀態壓縮後的動態規劃 */
|
||||
/* 完全背包:空間最佳化後的動態規劃 */
|
||||
function unboundedKnapsackDPComp(
|
||||
wgt: Array<number>,
|
||||
val: Array<number>,
|
||||
@ -66,7 +66,7 @@ const cap = 4;
|
||||
let res = unboundedKnapsackDP(wgt, val, cap);
|
||||
console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
|
||||
// 狀態壓縮後的動態規劃
|
||||
// 空間最佳化後的動態規劃
|
||||
res = unboundedKnapsackDPComp(wgt, val, cap);
|
||||
console.log(`不超過背包容量的最大物品價值為 ${res}`);
|
||||
|
||||
|
||||
@ -95,9 +95,9 @@
|
||||
/* 初始化陣列 */
|
||||
let arr: [i32; 5] = [0; 5]; // [0, 0, 0, 0, 0]
|
||||
let slice: &[i32] = &[0; 5];
|
||||
// 在 Rust 中,指定長度时([i32; 5])爲陣列,不指定長度時(&[i32])爲切片
|
||||
// 在 Rust 中,指定長度時([i32; 5])為陣列,不指定長度時(&[i32])為切片
|
||||
// 由於 Rust 的陣列被設計為在編譯期確定長度,因此只能使用常數來指定長度
|
||||
// Vector 是 Rust 一般情況下用作動態陣列的類型
|
||||
// Vector 是 Rust 一般情況下用作動態陣列的型別
|
||||
// 為了方便實現擴容 extend() 方法,以下將 vector 看作陣列(array)
|
||||
let nums: Vec<i32> = vec![1, 3, 2, 5, 4];
|
||||
```
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||||
@ -73,4 +73,4 @@
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**Q**:初始化串列 `res = [0] * self.size()` 操作,會導致 `res` 的每個元素引用相同的位址嗎?
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不會。但二維陣列會有這個問題,例如初始化二維串列 `res = [[0] * self.size()]` ,則多次引用了同一個串列 `[0]` 。
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不會。但二維陣列會有這個問題,例如初始化二維串列 `res = [[0]] * self.size()` ,則多次引用了同一個串列 `[0]` 。
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@ -533,6 +533,6 @@
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## 堆積的常見應用
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- **優先佇列**:堆積通常作為實現優先佇列的首選資料結構,其入列和出列操作的時間複雜度均為 $O(\log n)$ ,而建隊操作為 $O(n)$ ,這些操作都非常高效。
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||||
- **優先佇列**:堆積通常作為實現優先佇列的首選資料結構,其入列和出列操作的時間複雜度均為 $O(\log n)$ ,而建堆積操作為 $O(n)$ ,這些操作都非常高效。
|
||||
- **堆積排序**:給定一組資料,我們可以用它們建立一個堆積,然後不斷地執行元素出堆積操作,從而得到有序資料。然而,我們通常會使用一種更優雅的方式實現堆積排序,詳見“堆積排序”章節。
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- **獲取最大的 $k$ 個元素**:這是一個經典的演算法問題,同時也是一種典型應用,例如選擇熱度前 10 的新聞作為微博熱搜,選取銷量前 10 的商品等。
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@ -10,7 +10,7 @@
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## 資料結構定義
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<u>資料結構(data structure)</u>是計算機中組織和儲存資料的方式,具有以下設計目標。
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<u>資料結構(data structure)</u>是組織和儲存資料的方式,涵蓋資料內容、資料之間關係和資料操作方法,它具有以下設計目標。
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- 空間佔用儘量少,以節省計算機記憶體。
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- 資料操作儘可能快速,涵蓋資料訪問、新增、刪除、更新等。
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