feat: Traditional Chinese version (#1163)

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2026-07-26 04:56:06 +00:00 · 2024-04-06 02:30:11 +08:00
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@@ -0,0 +1,58 @@
+/**
+ * File: binary_search.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+public class binary_search {
+    /* 二分搜尋（雙閉區間） */
+    static int binarySearch(int[] nums, int target) {
+        // 初始化雙閉區間 [0, n-1] ，即 i, j 分別指向陣列首元素、尾元素
+        int i = 0, j = nums.length - 1;
+        // 迴圈，當搜尋區間為空時跳出（當 i > j 時為空）
+        while (i <= j) {
+            int m = i + (j - i) / 2; // 計算中點索引 m
+            if (nums[m] < target) // 此情況說明 target 在區間 [m+1, j] 中
+                i = m + 1;
+            else if (nums[m] > target) // 此情況說明 target 在區間 [i, m-1] 中
+                j = m - 1;
+            else // 找到目標元素，返回其索引
+                return m;
+        }
+        // 未找到目標元素，返回 -1
+        return -1;
+    }
+
+    /* 二分搜尋（左閉右開區間） */
+    static int binarySearchLCRO(int[] nums, int target) {
+        // 初始化左閉右開區間 [0, n) ，即 i, j 分別指向陣列首元素、尾元素+1
+        int i = 0, j = nums.length;
+        // 迴圈，當搜尋區間為空時跳出（當 i = j 時為空）
+        while (i < j) {
+            int m = i + (j - i) / 2; // 計算中點索引 m
+            if (nums[m] < target) // 此情況說明 target 在區間 [m+1, j) 中
+                i = m + 1;
+            else if (nums[m] > target) // 此情況說明 target 在區間 [i, m) 中
+                j = m;
+            else // 找到目標元素，返回其索引
+                return m;
+        }
+        // 未找到目標元素，返回 -1
+        return -1;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int target = 6;
+        int[] nums = { 1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35 };
+
+        /* 二分搜尋（雙閉區間） */
+        int index = binarySearch(nums, target);
+        System.out.println("目標元素 6 的索引 = " + index);
+
+        /* 二分搜尋（左閉右開區間） */
+        index = binarySearchLCRO(nums, target);
+        System.out.println("目標元素 6 的索引 = " + index);
+    }
+}
@@ -0,0 +1,49 @@
+/**
+ * File: binary_search_edge.java
+ * Created Time: 2023-08-04
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+public class binary_search_edge {
+    /* 二分搜尋最左一個 target */
+    static int binarySearchLeftEdge(int[] nums, int target) {
+        // 等價於查詢 target 的插入點
+        int i = binary_search_insertion.binarySearchInsertion(nums, target);
+        // 未找到 target ，返回 -1
+        if (i == nums.length || nums[i] != target) {
+            return -1;
+        }
+        // 找到 target ，返回索引 i
+        return i;
+    }
+
+    /* 二分搜尋最右一個 target */
+    static int binarySearchRightEdge(int[] nums, int target) {
+        // 轉化為查詢最左一個 target + 1
+        int i = binary_search_insertion.binarySearchInsertion(nums, target + 1);
+        // j 指向最右一個 target ，i 指向首個大於 target 的元素
+        int j = i - 1;
+        // 未找到 target ，返回 -1
+        if (j == -1 || nums[j] != target) {
+            return -1;
+        }
+        // 找到 target ，返回索引 j
+        return j;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // 包含重複元素的陣列
+        int[] nums = { 1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15 };
+        System.out.println("\n陣列 nums = " + java.util.Arrays.toString(nums));
+
+        // 二分搜尋左邊界和右邊界
+        for (int target : new int[] { 6, 7 }) {
+            int index = binarySearchLeftEdge(nums, target);
+            System.out.println("最左一個元素 " + target + " 的索引為 " + index);
+            index = binarySearchRightEdge(nums, target);
+            System.out.println("最右一個元素 " + target + " 的索引為 " + index);
+        }
+    }
+}
@@ -0,0 +1,63 @@
+/**
+ * File: binary_search_insertion.java
+ * Created Time: 2023-08-04
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+class binary_search_insertion {
+    /* 二分搜尋插入點（無重複元素） */
+    static int binarySearchInsertionSimple(int[] nums, int target) {
+        int i = 0, j = nums.length - 1; // 初始化雙閉區間 [0, n-1]
+        while (i <= j) {
+            int m = i + (j - i) / 2; // 計算中點索引 m
+            if (nums[m] < target) {
+                i = m + 1; // target 在區間 [m+1, j] 中
+            } else if (nums[m] > target) {
+                j = m - 1; // target 在區間 [i, m-1] 中
+            } else {
+                return m; // 找到 target ，返回插入點 m
+            }
+        }
+        // 未找到 target ，返回插入點 i
+        return i;
+    }
+
+    /* 二分搜尋插入點（存在重複元素） */
+    static int binarySearchInsertion(int[] nums, int target) {
+        int i = 0, j = nums.length - 1; // 初始化雙閉區間 [0, n-1]
+        while (i <= j) {
+            int m = i + (j - i) / 2; // 計算中點索引 m
+            if (nums[m] < target) {
+                i = m + 1; // target 在區間 [m+1, j] 中
+            } else if (nums[m] > target) {
+                j = m - 1; // target 在區間 [i, m-1] 中
+            } else {
+                j = m - 1; // 首個小於 target 的元素在區間 [i, m-1] 中
+            }
+        }
+        // 返回插入點 i
+        return i;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // 無重複元素的陣列
+        int[] nums = { 1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35 };
+        System.out.println("\n陣列 nums = " + java.util.Arrays.toString(nums));
+        // 二分搜尋插入點
+        for (int target : new int[] { 6, 9 }) {
+            int index = binarySearchInsertionSimple(nums, target);
+            System.out.println("元素 " + target + " 的插入點的索引為 " + index);
+        }
+
+        // 包含重複元素的陣列
+        nums = new int[] { 1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15 };
+        System.out.println("\n陣列 nums = " + java.util.Arrays.toString(nums));
+        // 二分搜尋插入點
+        for (int target : new int[] { 2, 6, 20 }) {
+            int index = binarySearchInsertion(nums, target);
+            System.out.println("元素 " + target + " 的插入點的索引為 " + index);
+        }
+    }
+}
@@ -0,0 +1,51 @@
+/**
+ * File: hashing_search.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class hashing_search {
+    /* 雜湊查詢（陣列） */
+    static int hashingSearchArray(Map<Integer, Integer> map, int target) {
+        // 雜湊表的 key: 目標元素，value: 索引
+        // 若雜湊表中無此 key ，返回 -1
+        return map.getOrDefault(target, -1);
+    }
+
+    /* 雜湊查詢（鏈結串列） */
+    static ListNode hashingSearchLinkedList(Map<Integer, ListNode> map, int target) {
+        // 雜湊表的 key: 目標節點值，value: 節點物件
+        // 若雜湊表中無此 key ，返回 null
+        return map.getOrDefault(target, null);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int target = 3;
+
+        /* 雜湊查詢（陣列） */
+        int[] nums = { 1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8 };
+        // 初始化雜湊表
+        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            map.put(nums[i], i); // key: 元素，value: 索引
+        }
+        int index = hashingSearchArray(map, target);
+        System.out.println("目標元素 3 的索引 = " + index);
+
+        /* 雜湊查詢（鏈結串列） */
+        ListNode head = ListNode.arrToLinkedList(nums);
+        // 初始化雜湊表
+        Map<Integer, ListNode> map1 = new HashMap<>();
+        while (head != null) {
+            map1.put(head.val, head); // key: 節點值，value: 節點
+            head = head.next;
+        }
+        ListNode node = hashingSearchLinkedList(map1, target);
+        System.out.println("目標節點值 3 的對應節點物件為 " + node);
+    }
+}
@@ -0,0 +1,50 @@
+/**
+ * File: linear_search.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+import utils.*;
+
+public class linear_search {
+    /* 線性查詢（陣列） */
+    static int linearSearchArray(int[] nums, int target) {
+        // 走訪陣列
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            // 找到目標元素，返回其索引
+            if (nums[i] == target)
+                return i;
+        }
+        // 未找到目標元素，返回 -1
+        return -1;
+    }
+
+    /* 線性查詢（鏈結串列） */
+    static ListNode linearSearchLinkedList(ListNode head, int target) {
+        // 走訪鏈結串列
+        while (head != null) {
+            // 找到目標節點，返回之
+            if (head.val == target)
+                return head;
+            head = head.next;
+        }
+        // 未找到目標節點，返回 null
+        return null;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int target = 3;
+
+        /* 在陣列中執行線性查詢 */
+        int[] nums = { 1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8 };
+        int index = linearSearchArray(nums, target);
+        System.out.println("目標元素 3 的索引 = " + index);
+
+        /* 在鏈結串列中執行線性查詢 */
+        ListNode head = ListNode.arrToLinkedList(nums);
+        ListNode node = linearSearchLinkedList(head, target);
+        System.out.println("目標節點值 3 的對應節點物件為 " + node);
+    }
+}
@@ -0,0 +1,53 @@
+/**
+ * File: two_sum.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+import java.util.*;
+
+public class two_sum {
+    /* 方法一：暴力列舉 */
+    static int[] twoSumBruteForce(int[] nums, int target) {
+        int size = nums.length;
+        // 兩層迴圈，時間複雜度為 O(n^2)
+        for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
+            for (int j = i + 1; j < size; j++) {
+                if (nums[i] + nums[j] == target)
+                    return new int[] { i, j };
+            }
+        }
+        return new int[0];
+    }
+
+    /* 方法二：輔助雜湊表 */
+    static int[] twoSumHashTable(int[] nums, int target) {
+        int size = nums.length;
+        // 輔助雜湊表，空間複雜度為 O(n)
+        Map<Integer, Integer> dic = new HashMap<>();
+        // 單層迴圈，時間複雜度為 O(n)
+        for (int i = 0; i < size; i++) {
+            if (dic.containsKey(target - nums[i])) {
+                return new int[] { dic.get(target - nums[i]), i };
+            }
+            dic.put(nums[i], i);
+        }
+        return new int[0];
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // ======= Test Case =======
+        int[] nums = { 2, 7, 11, 15 };
+        int target = 13;
+
+        // ====== Driver Code ======
+        // 方法一
+        int[] res = twoSumBruteForce(nums, target);
+        System.out.println("方法一 res = " + Arrays.toString(res));
+        // 方法二
+        res = twoSumHashTable(nums, target);
+        System.out.println("方法二 res = " + Arrays.toString(res));
+    }
+}