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https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-08-29 19:37:14 +00:00
feat: Traditional Chinese version (#1163)
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This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,59 @@
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// File: iteration.go
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// Created Time: 2023-08-28
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// Author: Reanon (793584285@qq.com)
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package chapter_computational_complexity
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import "fmt"
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/* for 迴圈 */
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||||
func forLoop(n int) int {
|
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res := 0
|
||||
// 迴圈求和 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for i := 1; i <= n; i++ {
|
||||
res += i
|
||||
}
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
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||||
/* while 迴圈 */
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||||
func whileLoop(n int) int {
|
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res := 0
|
||||
// 初始化條件變數
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i := 1
|
||||
// 迴圈求和 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for i <= n {
|
||||
res += i
|
||||
// 更新條件變數
|
||||
i++
|
||||
}
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* while 迴圈(兩次更新) */
|
||||
func whileLoopII(n int) int {
|
||||
res := 0
|
||||
// 初始化條件變數
|
||||
i := 1
|
||||
// 迴圈求和 1, 4, 10, ...
|
||||
for i <= n {
|
||||
res += i
|
||||
// 更新條件變數
|
||||
i++
|
||||
i *= 2
|
||||
}
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
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||||
/* 雙層 for 迴圈 */
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||||
func nestedForLoop(n int) string {
|
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res := ""
|
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// 迴圈 i = 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for i := 1; i <= n; i++ {
|
||||
for j := 1; j <= n; j++ {
|
||||
// 迴圈 j = 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
res += fmt.Sprintf("(%d, %d), ", i, j)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,26 @@
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||||
// File: iteration_test.go
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// Created Time: 2023-08-28
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||||
// Author: Reanon (793584285@qq.com)
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package chapter_computational_complexity
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import (
|
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"fmt"
|
||||
"testing"
|
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)
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/* Driver Code */
|
||||
func TestIteration(t *testing.T) {
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n := 5
|
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res := forLoop(n)
|
||||
fmt.Println("\nfor 迴圈的求和結果 res = ", res)
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||||
res = whileLoop(n)
|
||||
fmt.Println("\nwhile 迴圈的求和結果 res = ", res)
|
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||||
res = whileLoopII(n)
|
||||
fmt.Println("\nwhile 迴圈(兩次更新)求和結果 res = ", res)
|
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||||
resStr := nestedForLoop(n)
|
||||
fmt.Println("\n雙層 for 迴圈的走訪結果 ", resStr)
|
||||
}
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@@ -0,0 +1,61 @@
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||||
// File: recursion.go
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||||
// Created Time: 2023-08-28
|
||||
// Author: Reanon (793584285@qq.com)
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||||
package chapter_computational_complexity
|
||||
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||||
import "container/list"
|
||||
|
||||
/* 遞迴 */
|
||||
func recur(n int) int {
|
||||
// 終止條件
|
||||
if n == 1 {
|
||||
return 1
|
||||
}
|
||||
// 遞:遞迴呼叫
|
||||
res := recur(n - 1)
|
||||
// 迴:返回結果
|
||||
return n + res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 使用迭代模擬遞迴 */
|
||||
func forLoopRecur(n int) int {
|
||||
// 使用一個顯式的堆疊來模擬系統呼叫堆疊
|
||||
stack := list.New()
|
||||
res := 0
|
||||
// 遞:遞迴呼叫
|
||||
for i := n; i > 0; i-- {
|
||||
// 透過“入堆疊操作”模擬“遞”
|
||||
stack.PushBack(i)
|
||||
}
|
||||
// 迴:返回結果
|
||||
for stack.Len() != 0 {
|
||||
// 透過“出堆疊操作”模擬“迴”
|
||||
res += stack.Back().Value.(int)
|
||||
stack.Remove(stack.Back())
|
||||
}
|
||||
// res = 1+2+3+...+n
|
||||
return res
|
||||
}
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||||
|
||||
/* 尾遞迴 */
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||||
func tailRecur(n int, res int) int {
|
||||
// 終止條件
|
||||
if n == 0 {
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
// 尾遞迴呼叫
|
||||
return tailRecur(n-1, res+n)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 費波那契數列:遞迴 */
|
||||
func fib(n int) int {
|
||||
// 終止條件 f(1) = 0, f(2) = 1
|
||||
if n == 1 || n == 2 {
|
||||
return n - 1
|
||||
}
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||||
// 遞迴呼叫 f(n) = f(n-1) + f(n-2)
|
||||
res := fib(n-1) + fib(n-2)
|
||||
// 返回結果 f(n)
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,26 @@
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||||
// File: recursion_test.go
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||||
// Created Time: 2023-08-28
|
||||
// Author: Reanon (793584285@qq.com)
|
||||
|
||||
package chapter_computational_complexity
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||||
import (
|
||||
"fmt"
|
||||
"testing"
|
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)
|
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||||
/* Driver Code */
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||||
func TestRecursion(t *testing.T) {
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||||
n := 5
|
||||
res := recur(n)
|
||||
fmt.Println("\n遞迴函式的求和結果 res = ", res)
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|
||||
res = forLoopRecur(n)
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||||
fmt.Println("\n使用迭代模擬遞迴求和結果 res = ", res)
|
||||
|
||||
res = tailRecur(n, 0)
|
||||
fmt.Println("\n尾遞迴函式的求和結果 res = ", res)
|
||||
|
||||
res = fib(n)
|
||||
fmt.Println("\n費波那契數列的第", n, "項為", res)
|
||||
}
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||||
@@ -0,0 +1,106 @@
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||||
// File: space_complexity.go
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||||
// Created Time: 2022-12-15
|
||||
// Author: cathay (cathaycchen@gmail.com)
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||||
|
||||
package chapter_computational_complexity
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"fmt"
|
||||
"strconv"
|
||||
|
||||
. "github.com/krahets/hello-algo/pkg"
|
||||
)
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||||
/* 結構體 */
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type node struct {
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||||
val int
|
||||
next *node
|
||||
}
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||||
/* 建立 node 結構體 */
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||||
func newNode(val int) *node {
|
||||
return &node{val: val}
|
||||
}
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||||
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||||
/* 函式 */
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||||
func function() int {
|
||||
// 執行某些操作...
|
||||
return 0
|
||||
}
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||||
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||||
/* 常數階 */
|
||||
func spaceConstant(n int) {
|
||||
// 常數、變數、物件佔用 O(1) 空間
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||||
const a = 0
|
||||
b := 0
|
||||
nums := make([]int, 10000)
|
||||
node := newNode(0)
|
||||
// 迴圈中的變數佔用 O(1) 空間
|
||||
var c int
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
c = 0
|
||||
}
|
||||
// 迴圈中的函式佔用 O(1) 空間
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
function()
|
||||
}
|
||||
b += 0
|
||||
c += 0
|
||||
nums[0] = 0
|
||||
node.val = 0
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 線性階 */
|
||||
func spaceLinear(n int) {
|
||||
// 長度為 n 的陣列佔用 O(n) 空間
|
||||
_ = make([]int, n)
|
||||
// 長度為 n 的串列佔用 O(n) 空間
|
||||
var nodes []*node
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
nodes = append(nodes, newNode(i))
|
||||
}
|
||||
// 長度為 n 的雜湊表佔用 O(n) 空間
|
||||
m := make(map[int]string, n)
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
m[i] = strconv.Itoa(i)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 線性階(遞迴實現) */
|
||||
func spaceLinearRecur(n int) {
|
||||
fmt.Println("遞迴 n =", n)
|
||||
if n == 1 {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
spaceLinearRecur(n - 1)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 平方階 */
|
||||
func spaceQuadratic(n int) {
|
||||
// 矩陣佔用 O(n^2) 空間
|
||||
numMatrix := make([][]int, n)
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
numMatrix[i] = make([]int, n)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 平方階(遞迴實現) */
|
||||
func spaceQuadraticRecur(n int) int {
|
||||
if n <= 0 {
|
||||
return 0
|
||||
}
|
||||
nums := make([]int, n)
|
||||
fmt.Printf("遞迴 n = %d 中的 nums 長度 = %d \n", n, len(nums))
|
||||
return spaceQuadraticRecur(n - 1)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 指數階(建立滿二元樹) */
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||||
func buildTree(n int) *TreeNode {
|
||||
if n == 0 {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
root := NewTreeNode(0)
|
||||
root.Left = buildTree(n - 1)
|
||||
root.Right = buildTree(n - 1)
|
||||
return root
|
||||
}
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||||
@@ -0,0 +1,26 @@
|
||||
// File: space_complexity_test.go
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||||
// Created Time: 2022-12-15
|
||||
// Author: cathay (cathaycchen@gmail.com)
|
||||
|
||||
package chapter_computational_complexity
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
. "github.com/krahets/hello-algo/pkg"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func TestSpaceComplexity(t *testing.T) {
|
||||
n := 5
|
||||
// 常數階
|
||||
spaceConstant(n)
|
||||
// 線性階
|
||||
spaceLinear(n)
|
||||
spaceLinearRecur(n)
|
||||
// 平方階
|
||||
spaceQuadratic(n)
|
||||
spaceQuadraticRecur(n)
|
||||
// 指數階
|
||||
root := buildTree(n)
|
||||
PrintTree(root)
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,130 @@
|
||||
// File: time_complexity.go
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||||
// Created Time: 2022-12-13
|
||||
// Author: msk397 (machangxinq@gmail.com)
|
||||
|
||||
package chapter_computational_complexity
|
||||
|
||||
/* 常數階 */
|
||||
func constant(n int) int {
|
||||
count := 0
|
||||
size := 100000
|
||||
for i := 0; i < size; i++ {
|
||||
count++
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 線性階 */
|
||||
func linear(n int) int {
|
||||
count := 0
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
count++
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 線性階(走訪陣列) */
|
||||
func arrayTraversal(nums []int) int {
|
||||
count := 0
|
||||
// 迴圈次數與陣列長度成正比
|
||||
for range nums {
|
||||
count++
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 平方階 */
|
||||
func quadratic(n int) int {
|
||||
count := 0
|
||||
// 迴圈次數與資料大小 n 成平方關係
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
for j := 0; j < n; j++ {
|
||||
count++
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 平方階(泡沫排序) */
|
||||
func bubbleSort(nums []int) int {
|
||||
count := 0 // 計數器
|
||||
// 外迴圈:未排序區間為 [0, i]
|
||||
for i := len(nums) - 1; i > 0; i-- {
|
||||
// 內迴圈:將未排序區間 [0, i] 中的最大元素交換至該區間的最右端
|
||||
for j := 0; j < i; j++ {
|
||||
if nums[j] > nums[j+1] {
|
||||
// 交換 nums[j] 與 nums[j + 1]
|
||||
tmp := nums[j]
|
||||
nums[j] = nums[j+1]
|
||||
nums[j+1] = tmp
|
||||
count += 3 // 元素交換包含 3 個單元操作
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 指數階(迴圈實現)*/
|
||||
func exponential(n int) int {
|
||||
count, base := 0, 1
|
||||
// 細胞每輪一分為二,形成數列 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1)
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
for j := 0; j < base; j++ {
|
||||
count++
|
||||
}
|
||||
base *= 2
|
||||
}
|
||||
// count = 1 + 2 + 4 + 8 + .. + 2^(n-1) = 2^n - 1
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 指數階(遞迴實現)*/
|
||||
func expRecur(n int) int {
|
||||
if n == 1 {
|
||||
return 1
|
||||
}
|
||||
return expRecur(n-1) + expRecur(n-1) + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 對數階(迴圈實現)*/
|
||||
func logarithmic(n int) int {
|
||||
count := 0
|
||||
for n > 1 {
|
||||
n = n / 2
|
||||
count++
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 對數階(遞迴實現)*/
|
||||
func logRecur(n int) int {
|
||||
if n <= 1 {
|
||||
return 0
|
||||
}
|
||||
return logRecur(n/2) + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 線性對數階 */
|
||||
func linearLogRecur(n int) int {
|
||||
if n <= 1 {
|
||||
return 1
|
||||
}
|
||||
count := linearLogRecur(n/2) + linearLogRecur(n/2)
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
count++
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 階乘階(遞迴實現) */
|
||||
func factorialRecur(n int) int {
|
||||
if n == 0 {
|
||||
return 1
|
||||
}
|
||||
count := 0
|
||||
// 從 1 個分裂出 n 個
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
count += factorialRecur(n - 1)
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,48 @@
|
||||
// File: time_complexity_test.go
|
||||
// Created Time: 2022-12-13
|
||||
// Author: msk397 (machangxinq@gmail.com)
|
||||
|
||||
package chapter_computational_complexity
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"fmt"
|
||||
"testing"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func TestTimeComplexity(t *testing.T) {
|
||||
n := 8
|
||||
fmt.Println("輸入資料大小 n =", n)
|
||||
|
||||
count := constant(n)
|
||||
fmt.Println("常數階的操作數量 =", count)
|
||||
|
||||
count = linear(n)
|
||||
fmt.Println("線性階的操作數量 =", count)
|
||||
count = arrayTraversal(make([]int, n))
|
||||
fmt.Println("線性階(走訪陣列)的操作數量 =", count)
|
||||
|
||||
count = quadratic(n)
|
||||
fmt.Println("平方階的操作數量 =", count)
|
||||
nums := make([]int, n)
|
||||
for i := 0; i < n; i++ {
|
||||
nums[i] = n - i
|
||||
}
|
||||
count = bubbleSort(nums)
|
||||
fmt.Println("平方階(泡沫排序)的操作數量 =", count)
|
||||
|
||||
count = exponential(n)
|
||||
fmt.Println("指數階(迴圈實現)的操作數量 =", count)
|
||||
count = expRecur(n)
|
||||
fmt.Println("指數階(遞迴實現)的操作數量 =", count)
|
||||
|
||||
count = logarithmic(n)
|
||||
fmt.Println("對數階(迴圈實現)的操作數量 =", count)
|
||||
count = logRecur(n)
|
||||
fmt.Println("對數階(遞迴實現)的操作數量 =", count)
|
||||
|
||||
count = linearLogRecur(n)
|
||||
fmt.Println("線性對數階(遞迴實現)的操作數量 =", count)
|
||||
|
||||
count = factorialRecur(n)
|
||||
fmt.Println("階乘階(遞迴實現)的操作數量 =", count)
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}
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@@ -0,0 +1,35 @@
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// File: worst_best_time_complexity.go
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// Created Time: 2022-12-13
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// Author: msk397 (machangxinq@gmail.com), cathay (cathaycchen@gmail.com)
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package chapter_computational_complexity
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import (
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"math/rand"
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)
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/* 生成一個陣列,元素為 { 1, 2, ..., n },順序被打亂 */
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func randomNumbers(n int) []int {
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nums := make([]int, n)
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// 生成陣列 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
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for i := 0; i < n; i++ {
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nums[i] = i + 1
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}
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// 隨機打亂陣列元素
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rand.Shuffle(len(nums), func(i, j int) {
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nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
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})
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return nums
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}
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/* 查詢陣列 nums 中數字 1 所在索引 */
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func findOne(nums []int) int {
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for i := 0; i < len(nums); i++ {
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// 當元素 1 在陣列頭部時,達到最佳時間複雜度 O(1)
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// 當元素 1 在陣列尾部時,達到最差時間複雜度 O(n)
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if nums[i] == 1 {
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return i
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}
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}
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return -1
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}
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@@ -0,0 +1,20 @@
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||||
// File: worst_best_time_complexity_test.go
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||||
// Created Time: 2022-12-13
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||||
// Author: msk397 (machangxinq@gmail.com), cathay (cathaycchen@gmail.com)
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||||
package chapter_computational_complexity
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||||
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||||
import (
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"fmt"
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"testing"
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)
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func TestWorstBestTimeComplexity(t *testing.T) {
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for i := 0; i < 10; i++ {
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n := 100
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nums := randomNumbers(n)
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||||
index := findOne(nums)
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fmt.Println("\n陣列 [ 1, 2, ..., n ] 被打亂後 =", nums)
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fmt.Println("數字 1 的索引為", index)
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}
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}
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