feat: Traditional Chinese version (#1163)

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2026-07-25 04:26:07 +00:00 · 2024-04-06 02:30:11 +08:00
parent 33d7f8a2e5
commit 5f7385c8a3
1875 changed files with 102923 additions and 18 deletions
@@ -0,0 +1,158 @@
+/**
+ * File: my_heap.js
+ * Created Time: 2023-02-06
+ * Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
+ */
+
+const { printHeap } = require('../modules/PrintUtil');
+
+/* 最大堆積類別 */
+class MaxHeap {
+    #maxHeap;
+
+    /* 建構子，建立空堆積或根據輸入串列建堆積 */
+    constructor(nums) {
+        // 將串列元素原封不動新增進堆積
+        this.#maxHeap = nums === undefined ? [] : [...nums];
+        // 堆積化除葉節點以外的其他所有節點
+        for (let i = this.#parent(this.size() - 1); i >= 0; i--) {
+            this.#siftDown(i);
+        }
+    }
+
+    /* 獲取左子節點的索引 */
+    #left(i) {
+        return 2 * i + 1;
+    }
+
+    /* 獲取右子節點的索引 */
+    #right(i) {
+        return 2 * i + 2;
+    }
+
+    /* 獲取父節點的索引 */
+    #parent(i) {
+        return Math.floor((i - 1) / 2); // 向下整除
+    }
+
+    /* 交換元素 */
+    #swap(i, j) {
+        const tmp = this.#maxHeap[i];
+        this.#maxHeap[i] = this.#maxHeap[j];
+        this.#maxHeap[j] = tmp;
+    }
+
+    /* 獲取堆積大小 */
+    size() {
+        return this.#maxHeap.length;
+    }
+
+    /* 判斷堆積是否為空 */
+    isEmpty() {
+        return this.size() === 0;
+    }
+
+    /* 訪問堆積頂元素 */
+    peek() {
+        return this.#maxHeap[0];
+    }
+
+    /* 元素入堆積 */
+    push(val) {
+        // 新增節點
+        this.#maxHeap.push(val);
+        // 從底至頂堆積化
+        this.#siftUp(this.size() - 1);
+    }
+
+    /* 從節點 i 開始，從底至頂堆積化 */
+    #siftUp(i) {
+        while (true) {
+            // 獲取節點 i 的父節點
+            const p = this.#parent(i);
+            // 當“越過根節點”或“節點無須修復”時，結束堆積化
+            if (p < 0 || this.#maxHeap[i] <= this.#maxHeap[p]) break;
+            // 交換兩節點
+            this.#swap(i, p);
+            // 迴圈向上堆積化
+            i = p;
+        }
+    }
+
+    /* 元素出堆積 */
+    pop() {
+        // 判空處理
+        if (this.isEmpty()) throw new Error('堆積為空');
+        // 交換根節點與最右葉節點（交換首元素與尾元素）
+        this.#swap(0, this.size() - 1);
+        // 刪除節點
+        const val = this.#maxHeap.pop();
+        // 從頂至底堆積化
+        this.#siftDown(0);
+        // 返回堆積頂元素
+        return val;
+    }
+
+    /* 從節點 i 開始，從頂至底堆積化 */
+    #siftDown(i) {
+        while (true) {
+            // 判斷節點 i, l, r 中值最大的節點，記為 ma
+            const l = this.#left(i),
+                r = this.#right(i);
+            let ma = i;
+            if (l < this.size() && this.#maxHeap[l] > this.#maxHeap[ma]) ma = l;
+            if (r < this.size() && this.#maxHeap[r] > this.#maxHeap[ma]) ma = r;
+            // 若節點 i 最大或索引 l, r 越界，則無須繼續堆積化，跳出
+            if (ma === i) break;
+            // 交換兩節點
+            this.#swap(i, ma);
+            // 迴圈向下堆積化
+            i = ma;
+        }
+    }
+
+    /* 列印堆積（二元樹） */
+    print() {
+        printHeap(this.#maxHeap);
+    }
+
+    /* 取出堆積中元素 */
+    getMaxHeap() {
+        return this.#maxHeap;
+    }
+}
+
+/* Driver Code */
+if (require.main === module) {
+    /* 初始化大頂堆積 */
+    const maxHeap = new MaxHeap([9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2]);
+    console.log('\n輸入串列並建堆積後');
+    maxHeap.print();
+
+    /* 獲取堆積頂元素 */
+    let peek = maxHeap.peek();
+    console.log(`\n堆積頂元素為 ${peek}`);
+
+    /* 元素入堆積 */
+    let val = 7;
+    maxHeap.push(val);
+    console.log(`\n元素 ${val} 入堆積後`);
+    maxHeap.print();
+
+    /* 堆積頂元素出堆積 */
+    peek = maxHeap.pop();
+    console.log(`\n堆積頂元素 ${peek} 出堆積後`);
+    maxHeap.print();
+
+    /* 獲取堆積大小 */
+    let size = maxHeap.size();
+    console.log(`\n堆積元素數量為 ${size}`);
+
+    /* 判斷堆積是否為空 */
+    let isEmpty = maxHeap.isEmpty();
+    console.log(`\n堆積是否為空 ${isEmpty}`);
+}
+
+module.exports = {
+    MaxHeap,
+};
@@ -0,0 +1,58 @@
+/**
+ * File: top_k.js
+ * Created Time: 2023-08-13
+ * Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
+ */
+
+const { MaxHeap } = require('./my_heap');
+
+/* 元素入堆積 */
+function pushMinHeap(maxHeap, val) {
+    // 元素取反
+    maxHeap.push(-val);
+}
+
+/* 元素出堆積 */
+function popMinHeap(maxHeap) {
+    // 元素取反
+    return -maxHeap.pop();
+}
+
+/* 訪問堆積頂元素 */
+function peekMinHeap(maxHeap) {
+    // 元素取反
+    return -maxHeap.peek();
+}
+
+/* 取出堆積中元素 */
+function getMinHeap(maxHeap) {
+    // 元素取反
+    return maxHeap.getMaxHeap().map((num) => -num);
+}
+
+/* 基於堆積查詢陣列中最大的 k 個元素 */
+function topKHeap(nums, k) {
+    // 初始化小頂堆積
+    // 請注意：我們將堆積中所有元素取反，從而用大頂堆積來模擬小頂堆積
+    const maxHeap = new MaxHeap([]);
+    // 將陣列的前 k 個元素入堆積
+    for (let i = 0; i < k; i++) {
+        pushMinHeap(maxHeap, nums[i]);
+    }
+    // 從第 k+1 個元素開始，保持堆積的長度為 k
+    for (let 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] > peekMinHeap(maxHeap)) {
+            popMinHeap(maxHeap);
+            pushMinHeap(maxHeap, nums[i]);
+        }
+    }
+    // 返回堆積中元素
+    return getMinHeap(maxHeap);
+}
+
+/* Driver Code */
+const nums = [1, 7, 6, 3, 2];
+const k = 3;
+const res = topKHeap(nums, k);
+console.log(`最大的 ${k} 個元素為`, res);