mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-07-26 21:16:07 +00:00
Add ru version (#1865)
* Add Russian docs site baseline * Add Russian localized codebase * Polish Russian code wording * Update ru code translation. * Update code translation and chapter covers. * Fix pythontutor extraction. * Add README and landing page. * placeholder of profiles * Use figures of English version * Remove chapter paperbook
This commit is contained in:
Yudong Jin
@@ -0,0 +1,5 @@
|
||||
add_executable(iteration iteration.c)
|
||||
add_executable(recursion recursion.c)
|
||||
add_executable(time_complexity time_complexity.c)
|
||||
add_executable(worst_best_time_complexity worst_best_time_complexity.c)
|
||||
add_executable(space_complexity space_complexity.c)
|
||||
@@ -0,0 +1,81 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: iteration.c
|
||||
* Created Time: 2023-09-09
|
||||
* Author: Gonglja (glj0@outlook.com), MwumLi (mwumli@hotmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "../utils/common.h"
|
||||
|
||||
/* Цикл for */
|
||||
int forLoop(int n) {
|
||||
int res = 0;
|
||||
// Циклическое суммирование 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
res += i;
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Цикл while */
|
||||
int whileLoop(int n) {
|
||||
int res = 0;
|
||||
int i = 1; // Инициализация условной переменной
|
||||
// Циклическое суммирование 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
while (i <= n) {
|
||||
res += i;
|
||||
i++; // Обновить условную переменную
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Цикл while (двойное обновление) */
|
||||
int whileLoopII(int n) {
|
||||
int res = 0;
|
||||
int i = 1; // Инициализация условной переменной
|
||||
// Циклическое суммирование 1, 4, 10, ...
|
||||
while (i <= n) {
|
||||
res += i;
|
||||
// Обновить условную переменную
|
||||
i++;
|
||||
i *= 2;
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Двойной цикл for */
|
||||
char *nestedForLoop(int n) {
|
||||
// n * n — это число соответствующих точек, а максимальная длина строки "(i, j), " равна 6+10*2, плюс дополнительное место для завершающего нулевого символа \0
|
||||
int size = n * n * 26 + 1;
|
||||
char *res = malloc(size * sizeof(char));
|
||||
// Цикл по i = 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
// Цикл по j = 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for (int j = 1; j <= n; j++) {
|
||||
char tmp[26];
|
||||
snprintf(tmp, sizeof(tmp), "(%d, %d), ", i, j);
|
||||
strncat(res, tmp, size - strlen(res) - 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
int n = 5;
|
||||
int res;
|
||||
|
||||
res = forLoop(n);
|
||||
printf("\nРезультат суммирования в цикле for res = %d\n", res);
|
||||
|
||||
res = whileLoop(n);
|
||||
printf("\nРезультат суммирования в цикле while res = %d\n", res);
|
||||
|
||||
res = whileLoopII(n);
|
||||
printf("\nРезультат суммирования в цикле while (двойное обновление) res = %d\n", res);
|
||||
|
||||
char *resStr = nestedForLoop(n);
|
||||
printf("\nРезультат двойного цикла for %s\r\n", resStr);
|
||||
free(resStr);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,77 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: recursion.c
|
||||
* Created Time: 2023-09-09
|
||||
* Author: Gonglja (glj0@outlook.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "../utils/common.h"
|
||||
|
||||
/* Рекурсия */
|
||||
int recur(int n) {
|
||||
// Условие завершения
|
||||
if (n == 1)
|
||||
return 1;
|
||||
// Рекурсия: рекурсивный вызов
|
||||
int res = recur(n - 1);
|
||||
// Возврат: вернуть результат
|
||||
return n + res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Имитация рекурсии итерацией */
|
||||
int forLoopRecur(int n) {
|
||||
int stack[1000]; // Использовать большой массив для имитации стека
|
||||
int top = -1; // Индекс вершины стека
|
||||
int res = 0;
|
||||
// Рекурсия: рекурсивный вызов
|
||||
for (int i = n; i > 0; i--) {
|
||||
// Имитировать «рекурсию» с помощью операции помещения в стек
|
||||
stack[1 + top++] = i;
|
||||
}
|
||||
// Возврат: вернуть результат
|
||||
while (top >= 0) {
|
||||
// Имитировать «возврат» с помощью операции извлечения из стека
|
||||
res += stack[top--];
|
||||
}
|
||||
// res = 1+2+3+...+n
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Хвостовая рекурсия */
|
||||
int tailRecur(int n, int res) {
|
||||
// Условие завершения
|
||||
if (n == 0)
|
||||
return res;
|
||||
// Хвостовой рекурсивный вызов
|
||||
return tailRecur(n - 1, res + n);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Последовательность Фибоначчи: рекурсия */
|
||||
int fib(int n) {
|
||||
// Условие завершения: f(1) = 0, f(2) = 1
|
||||
if (n == 1 || n == 2)
|
||||
return n - 1;
|
||||
// Рекурсивный вызов f(n) = f(n-1) + f(n-2)
|
||||
int res = fib(n - 1) + fib(n - 2);
|
||||
// Вернуть результат f(n)
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
int n = 5;
|
||||
int res;
|
||||
|
||||
res = recur(n);
|
||||
printf("\nРезультат суммирования в рекурсивной функции res = %d\n", res);
|
||||
|
||||
res = forLoopRecur(n);
|
||||
printf("\nРезультат суммирования с использованием итерации для имитации рекурсии res = %d\n", res);
|
||||
|
||||
res = tailRecur(n, 0);
|
||||
printf("\nРезультат суммирования в хвостовой рекурсии res = %d\n", res);
|
||||
|
||||
res = fib(n);
|
||||
printf("\nЭлемент последовательности Фибоначчи с индексом %d = %d\n", n, res);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,141 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: space_complexity.c
|
||||
* Created Time: 2023-04-15
|
||||
* Author: Gonglja (glj0@outlook.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "../utils/common.h"
|
||||
|
||||
/* Функция */
|
||||
int func() {
|
||||
// Выполнить некоторые операции
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Постоянная сложность */
|
||||
void constant(int n) {
|
||||
// Константы, переменные и объекты занимают O(1) памяти
|
||||
const int a = 0;
|
||||
int b = 0;
|
||||
int nums[1000];
|
||||
ListNode *node = newListNode(0);
|
||||
free(node);
|
||||
// Переменные в цикле занимают O(1) памяти
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
int c = 0;
|
||||
}
|
||||
// Функции в цикле занимают O(1) памяти
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
func();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Хеш-таблица */
|
||||
typedef struct {
|
||||
int key;
|
||||
int val;
|
||||
UT_hash_handle hh; // Реализовано на основе uthash.h
|
||||
} HashTable;
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность */
|
||||
void linear(int n) {
|
||||
// Массив длины n занимает O(n) памяти
|
||||
int *nums = malloc(sizeof(int) * n);
|
||||
free(nums);
|
||||
|
||||
// Список длины n занимает O(n) памяти
|
||||
ListNode **nodes = malloc(sizeof(ListNode *) * n);
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nodes[i] = newListNode(i);
|
||||
}
|
||||
// Освобождение памяти
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
free(nodes[i]);
|
||||
}
|
||||
free(nodes);
|
||||
|
||||
// Хеш-таблица длины n занимает O(n) памяти
|
||||
HashTable *h = NULL;
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
HashTable *tmp = malloc(sizeof(HashTable));
|
||||
tmp->key = i;
|
||||
tmp->val = i;
|
||||
HASH_ADD_INT(h, key, tmp);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Освобождение памяти
|
||||
HashTable *curr, *tmp;
|
||||
HASH_ITER(hh, h, curr, tmp) {
|
||||
HASH_DEL(h, curr);
|
||||
free(curr);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
void linearRecur(int n) {
|
||||
printf("Рекурсия n = %d\r\n", n);
|
||||
if (n == 1)
|
||||
return;
|
||||
linearRecur(n - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность */
|
||||
void quadratic(int n) {
|
||||
// Двумерный список занимает O(n^2) памяти
|
||||
int **numMatrix = malloc(sizeof(int *) * n);
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
int *tmp = malloc(sizeof(int) * n);
|
||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
||||
tmp[j] = 0;
|
||||
}
|
||||
numMatrix[i] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Освобождение памяти
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
free(numMatrix[i]);
|
||||
}
|
||||
free(numMatrix);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
int quadraticRecur(int n) {
|
||||
if (n <= 0)
|
||||
return 0;
|
||||
int *nums = malloc(sizeof(int) * n);
|
||||
printf("Рекурсия n = %d, длина nums = %d\r\n", n, n);
|
||||
int res = quadraticRecur(n - 1);
|
||||
free(nums);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Экспоненциальная сложность (построение полного двоичного дерева) */
|
||||
TreeNode *buildTree(int n) {
|
||||
if (n == 0)
|
||||
return NULL;
|
||||
TreeNode *root = newTreeNode(0);
|
||||
root->left = buildTree(n - 1);
|
||||
root->right = buildTree(n - 1);
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
int n = 5;
|
||||
// Постоянная сложность
|
||||
constant(n);
|
||||
// Линейная сложность
|
||||
linear(n);
|
||||
linearRecur(n);
|
||||
// Квадратичная сложность
|
||||
quadratic(n);
|
||||
quadraticRecur(n);
|
||||
// Экспоненциальная сложность
|
||||
TreeNode *root = buildTree(n);
|
||||
printTree(root);
|
||||
|
||||
// Освободить память
|
||||
freeMemoryTree(root);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,179 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: time_complexity.c
|
||||
* Created Time: 2023-01-03
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "../utils/common.h"
|
||||
|
||||
/* Постоянная сложность */
|
||||
int constant(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
int size = 100000;
|
||||
int i = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < size; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность */
|
||||
int linear(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность (обход массива) */
|
||||
int arrayTraversal(int *nums, int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
// Число итераций пропорционально длине массива
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность */
|
||||
int quadratic(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
// Число итераций квадратично зависит от размера данных n
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность (пузырьковая сортировка) */
|
||||
int bubbleSort(int *nums, int n) {
|
||||
int count = 0; // Счетчик
|
||||
// Внешний цикл: неотсортированный диапазон [0, i]
|
||||
for (int i = n - 1; i > 0; i--) {
|
||||
// Внутренний цикл: переместить максимальный элемент неотсортированного диапазона [0, i] в его правый конец
|
||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
|
||||
// Поменять местами nums[j] и nums[j + 1]
|
||||
int tmp = nums[j];
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
nums[j + 1] = tmp;
|
||||
count += 3; // Обмен элементов включает 3 элементарные операции
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Экспоненциальная сложность (итеративная реализация) */
|
||||
int exponential(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
int bas = 1;
|
||||
// На каждом шаге клетка делится надвое, образуя последовательность 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1)
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
for (int j = 0; j < bas; j++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
bas *= 2;
|
||||
}
|
||||
// count = 1 + 2 + 4 + 8 + .. + 2^(n-1) = 2^n - 1
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Экспоненциальная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
int expRecur(int n) {
|
||||
if (n == 1)
|
||||
return 1;
|
||||
return expRecur(n - 1) + expRecur(n - 1) + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Логарифмическая сложность (итеративная реализация) */
|
||||
int logarithmic(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
while (n > 1) {
|
||||
n = n / 2;
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Логарифмическая сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
int logRecur(int n) {
|
||||
if (n <= 1)
|
||||
return 0;
|
||||
return logRecur(n / 2) + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейно-логарифмическая сложность */
|
||||
int linearLogRecur(int n) {
|
||||
if (n <= 1)
|
||||
return 1;
|
||||
int count = linearLogRecur(n / 2) + linearLogRecur(n / 2);
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Факториальная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
int factorialRecur(int n) {
|
||||
if (n == 0)
|
||||
return 1;
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count += factorialRecur(n - 1);
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main(int argc, char *argv[]) {
|
||||
// Можно изменить n и запустить программу, чтобы увидеть, как меняется число операций при разных сложностях
|
||||
int n = 8;
|
||||
printf("Размер входных данных n = %d\n", n);
|
||||
|
||||
int count = constant(n);
|
||||
printf("Количество операций постоянной сложности = %d\n", count);
|
||||
|
||||
count = linear(n);
|
||||
printf("Количество операций линейной сложности = %d\n", count);
|
||||
// Выделить память в куче (создать одномерный массив переменной длины: число элементов равно n, тип элементов — int)
|
||||
int *nums = (int *)malloc(n * sizeof(int));
|
||||
count = arrayTraversal(nums, n);
|
||||
printf("Количество операций линейной сложности (обход массива) = %d\n", count);
|
||||
|
||||
count = quadratic(n);
|
||||
printf("Количество операций квадратичной сложности = %d\n", count);
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nums[i] = n - i; // [n,n-1,...,2,1]
|
||||
}
|
||||
count = bubbleSort(nums, n);
|
||||
printf("Количество операций квадратичной сложности (пузырьковая сортировка) = %d\n", count);
|
||||
|
||||
count = exponential(n);
|
||||
printf("Количество операций экспоненциальной сложности (итерация) = %d\n", count);
|
||||
count = expRecur(n);
|
||||
printf("Количество операций экспоненциальной сложности (рекурсия) = %d\n", count);
|
||||
|
||||
count = logarithmic(n);
|
||||
printf("Количество операций логарифмической сложности (итерация) = %d\n", count);
|
||||
count = logRecur(n);
|
||||
printf("Количество операций логарифмической сложности (рекурсия) = %d\n", count);
|
||||
|
||||
count = linearLogRecur(n);
|
||||
printf("Количество операций линейно-логарифмической сложности (рекурсия) = %d\n", count);
|
||||
|
||||
count = factorialRecur(n);
|
||||
printf("Количество операций факториальной сложности (рекурсия) = %d\n", count);
|
||||
|
||||
// Освободить память в куче
|
||||
if (nums != NULL) {
|
||||
free(nums);
|
||||
nums = NULL;
|
||||
}
|
||||
getchar();
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,57 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: worst_best_time_complexity.c
|
||||
* Created Time: 2023-01-03
|
||||
* Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "../utils/common.h"
|
||||
|
||||
/* Создать массив с элементами { 1, 2, ..., n } в случайном порядке */
|
||||
int *randomNumbers(int n) {
|
||||
// Выделить память в куче (создать одномерный массив переменной длины: число элементов равно n, тип элементов — int)
|
||||
int *nums = (int *)malloc(n * sizeof(int));
|
||||
// Создать массив nums = { 1, 2, 3, ..., n }
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nums[i] = i + 1;
|
||||
}
|
||||
// Случайно перемешать элементы массива
|
||||
for (int i = n - 1; i > 0; i--) {
|
||||
int j = rand() % (i + 1);
|
||||
int temp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = temp;
|
||||
}
|
||||
return nums;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Найти индекс числа 1 в массиве nums */
|
||||
int findOne(int *nums, int n) {
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
// Когда элемент 1 находится в начале массива, достигается лучшая временная сложность O(1)
|
||||
// Когда элемент 1 находится в конце массива, достигается худшая временная сложность O(n)
|
||||
if (nums[i] == 1)
|
||||
return i;
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main(int argc, char *argv[]) {
|
||||
// Инициализировать seed генератора случайных чисел
|
||||
srand((unsigned int)time(NULL));
|
||||
for (int i = 0; i < 10; i++) {
|
||||
int n = 100;
|
||||
int *nums = randomNumbers(n);
|
||||
int index = findOne(nums, n);
|
||||
printf("\nПосле перемешивания массива [ 1, 2, ..., n ] nums = ");
|
||||
printArray(nums, n);
|
||||
printf("Индекс числа 1 = %d\n", index);
|
||||
// Освободить память в куче
|
||||
if (nums != NULL) {
|
||||
free(nums);
|
||||
nums = NULL;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user