feat: Traditional Chinese version (#1163)

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2026-09-02 05:07:13 +00:00 · 2024-04-06 02:30:11 +08:00
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@@ -0,0 +1,64 @@
+/**
+ * File: heap.cs
+ * Created Time: 2023-02-06
+ * Author: zjkung1123 (zjkung1123@gmail.com)
+ */
+
+namespace hello_algo.chapter_heap;
+
+public class heap {
+    void TestPush(PriorityQueue<int, int> heap, int val) {
+        heap.Enqueue(val, val); // 元素入堆積
+        Console.WriteLine($"\n元素 {val} 入堆積後\n");
+        PrintUtil.PrintHeap(heap);
+    }
+
+    void TestPop(PriorityQueue<int, int> heap) {
+        int val = heap.Dequeue(); // 堆積頂元素出堆積
+        Console.WriteLine($"\n堆積頂元素 {val} 出堆積後\n");
+        PrintUtil.PrintHeap(heap);
+    }
+
+    [Test]
+    public void Test() {
+        /* 初始化堆積 */
+        // 初始化小頂堆積
+        PriorityQueue<int, int> minHeap = new();
+        // 初始化大頂堆積（使用 lambda 表示式修改 Comparator 即可）
+        PriorityQueue<int, int> maxHeap = new(Comparer<int>.Create((x, y) => y - x));
+        Console.WriteLine("以下測試樣例為大頂堆積");
+
+        /* 元素入堆積 */
+        TestPush(maxHeap, 1);
+        TestPush(maxHeap, 3);
+        TestPush(maxHeap, 2);
+        TestPush(maxHeap, 5);
+        TestPush(maxHeap, 4);
+
+        /* 獲取堆積頂元素 */
+        int peek = maxHeap.Peek();
+        Console.WriteLine($"堆積頂元素為 {peek}");
+
+        /* 堆積頂元素出堆積 */
+        // 出堆積元素會形成一個從大到小的序列
+        TestPop(maxHeap);
+        TestPop(maxHeap);
+        TestPop(maxHeap);
+        TestPop(maxHeap);
+        TestPop(maxHeap);
+
+        /* 獲取堆積大小 */
+        int size = maxHeap.Count;
+        Console.WriteLine($"堆積元素數量為 {size}");
+
+        /* 判斷堆積是否為空 */
+        bool isEmpty = maxHeap.Count == 0;
+        Console.WriteLine($"堆積是否為空 {isEmpty}");
+
+        /* 輸入串列並建堆積 */
+        var list = new int[] { 1, 3, 2, 5, 4 };
+        minHeap = new PriorityQueue<int, int>(list.Select(x => (x, x)));
+        Console.WriteLine("輸入串列並建立小頂堆積後");
+        PrintUtil.PrintHeap(minHeap);
+    }
+}
@@ -0,0 +1,160 @@
+/**
+ * File: my_heap.cs
+ * Created Time: 2023-02-06
+ * Author: zjkung1123 (zjkung1123@gmail.com)
+ */
+
+namespace hello_algo.chapter_heap;
+
+/* 大頂堆積 */
+class MaxHeap {
+    // 使用串列而非陣列，這樣無須考慮擴容問題
+    List<int> maxHeap;
+
+    /* 建構子，建立空堆積 */
+    public MaxHeap() {
+        maxHeap = [];
+    }
+
+    /* 建構子，根據輸入串列建堆積 */
+    public MaxHeap(IEnumerable<int> nums) {
+        // 將串列元素原封不動新增進堆積
+        maxHeap = new List<int>(nums);
+        // 堆積化除葉節點以外的其他所有節點
+        var size = Parent(this.Size() - 1);
+        for (int i = size; i >= 0; i--) {
+            SiftDown(i);
+        }
+    }
+
+    /* 獲取左子節點的索引 */
+    int Left(int i) {
+        return 2 * i + 1;
+    }
+
+    /* 獲取右子節點的索引 */
+    int Right(int i) {
+        return 2 * i + 2;
+    }
+
+    /* 獲取父節點的索引 */
+    int Parent(int i) {
+        return (i - 1) / 2; // 向下整除
+    }
+
+    /* 訪問堆積頂元素 */
+    public int Peek() {
+        return maxHeap[0];
+    }
+
+    /* 元素入堆積 */
+    public void Push(int val) {
+        // 新增節點
+        maxHeap.Add(val);
+        // 從底至頂堆積化
+        SiftUp(Size() - 1);
+    }
+
+    /* 獲取堆積大小 */
+    public int Size() {
+        return maxHeap.Count;
+    }
+
+    /* 判斷堆積是否為空 */
+    public bool IsEmpty() {
+        return Size() == 0;
+    }
+
+    /* 從節點 i 開始，從底至頂堆積化 */
+    void SiftUp(int i) {
+        while (true) {
+            // 獲取節點 i 的父節點
+            int p = Parent(i);
+            // 若“越過根節點”或“節點無須修復”，則結束堆積化
+            if (p < 0 || maxHeap[i] <= maxHeap[p])
+                break;
+            // 交換兩節點
+            Swap(i, p);
+            // 迴圈向上堆積化
+            i = p;
+        }
+    }
+
+    /* 元素出堆積 */
+    public int Pop() {
+        // 判空處理
+        if (IsEmpty())
+            throw new IndexOutOfRangeException();
+        // 交換根節點與最右葉節點（交換首元素與尾元素）
+        Swap(0, Size() - 1);
+        // 刪除節點
+        int val = maxHeap.Last();
+        maxHeap.RemoveAt(Size() - 1);
+        // 從頂至底堆積化
+        SiftDown(0);
+        // 返回堆積頂元素
+        return val;
+    }
+
+    /* 從節點 i 開始，從頂至底堆積化 */
+    void SiftDown(int i) {
+        while (true) {
+            // 判斷節點 i, l, r 中值最大的節點，記為 ma
+            int l = Left(i), r = Right(i), ma = i;
+            if (l < Size() && maxHeap[l] > maxHeap[ma])
+                ma = l;
+            if (r < Size() && maxHeap[r] > maxHeap[ma])
+                ma = r;
+            // 若“節點 i 最大”或“越過葉節點”，則結束堆積化
+            if (ma == i) break;
+            // 交換兩節點
+            Swap(i, ma);
+            // 迴圈向下堆積化
+            i = ma;
+        }
+    }
+
+    /* 交換元素 */
+    void Swap(int i, int p) {
+        (maxHeap[i], maxHeap[p]) = (maxHeap[p], maxHeap[i]);
+    }
+
+    /* 列印堆積（二元樹） */
+    public void Print() {
+        var queue = new Queue<int>(maxHeap);
+        PrintUtil.PrintHeap(queue);
+    }
+}
+
+public class my_heap {
+    [Test]
+    public void Test() {
+        /* 初始化大頂堆積 */
+        MaxHeap maxHeap = new([9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2]);
+        Console.WriteLine("\n輸入串列並建堆積後");
+        maxHeap.Print();
+
+        /* 獲取堆積頂元素 */
+        int peek = maxHeap.Peek();
+        Console.WriteLine($"堆積頂元素為 {peek}");
+
+        /* 元素入堆積 */
+        int val = 7;
+        maxHeap.Push(val);
+        Console.WriteLine($"元素 {val} 入堆積後");
+        maxHeap.Print();
+
+        /* 堆積頂元素出堆積 */
+        peek = maxHeap.Pop();
+        Console.WriteLine($"堆積頂元素 {peek} 出堆積後");
+        maxHeap.Print();
+
+        /* 獲取堆積大小 */
+        int size = maxHeap.Size();
+        Console.WriteLine($"堆積元素數量為 {size}");
+
+        /* 判斷堆積是否為空 */
+        bool isEmpty = maxHeap.IsEmpty();
+        Console.WriteLine($"堆積是否為空 {isEmpty}");
+    }
+}
@@ -0,0 +1,37 @@
+/**
+* File: top_k.cs
+* Created Time: 2023-06-14
+* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
+*/
+
+namespace hello_algo.chapter_heap;
+
+public class top_k {
+    /* 基於堆積查詢陣列中最大的 k 個元素 */
+    PriorityQueue<int, int> TopKHeap(int[] nums, int k) {
+        // 初始化小頂堆積
+        PriorityQueue<int, int> heap = new();
+        // 將陣列的前 k 個元素入堆積
+        for (int i = 0; i < k; i++) {
+            heap.Enqueue(nums[i], nums[i]);
+        }
+        // 從第 k+1 個元素開始，保持堆積的長度為 k
+        for (int i = k; i < nums.Length; i++) {
+            // 若當前元素大於堆積頂元素，則將堆積頂元素出堆積、當前元素入堆積
+            if (nums[i] > heap.Peek()) {
+                heap.Dequeue();
+                heap.Enqueue(nums[i], nums[i]);
+            }
+        }
+        return heap;
+    }
+
+    [Test]
+    public void Test() {
+        int[] nums = [1, 7, 6, 3, 2];
+        int k = 3;
+        PriorityQueue<int, int> res = TopKHeap(nums, k);
+        Console.WriteLine("最大的 " + k + " 個元素為");
+        PrintUtil.PrintHeap(res);
+    }
+}