mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-09-03 05:37:13 +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:
@@ -0,0 +1,39 @@
|
||||
import 'dart:io';
|
||||
|
||||
void main() {
|
||||
Directory foldPath = Directory('codes/dart/');
|
||||
List<FileSystemEntity> files = foldPath.listSync();
|
||||
int totalCount = 0;
|
||||
int errorCount = 0;
|
||||
for (var file in files) {
|
||||
if (file.path.endsWith('build.dart')) continue;
|
||||
if (file is File && file.path.endsWith('.dart')) {
|
||||
totalCount++;
|
||||
try {
|
||||
Process.runSync('dart', [file.path]);
|
||||
} catch (e) {
|
||||
errorCount++;
|
||||
print('Error: $e');
|
||||
print('File: ${file.path}');
|
||||
}
|
||||
} else if (file is Directory) {
|
||||
List<FileSystemEntity> subFiles = file.listSync();
|
||||
for (var subFile in subFiles) {
|
||||
if (subFile is File && subFile.path.endsWith('.dart')) {
|
||||
totalCount++;
|
||||
try {
|
||||
Process.runSync('dart', [subFile.path]);
|
||||
} catch (e) {
|
||||
errorCount++;
|
||||
print('Error: $e');
|
||||
print('File: ${file.path}');
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
print('===== Build Complete =====');
|
||||
print('Total: $totalCount');
|
||||
print('Error: $errorCount');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,105 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: array.dart
|
||||
* Created Time: 2023-01-20
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
// ignore_for_file: unused_local_variable
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Случайный доступ к элементу */
|
||||
int randomAccess(List<int> nums) {
|
||||
// Случайным образом выбрать число из интервала [0, nums.length)
|
||||
int randomIndex = Random().nextInt(nums.length);
|
||||
// Получить и вернуть случайный элемент
|
||||
int randomNum = nums[randomIndex];
|
||||
return randomNum;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Увеличить длину массива */
|
||||
List<int> extend(List<int> nums, int enlarge) {
|
||||
// Инициализировать массив увеличенной длины
|
||||
List<int> res = List.filled(nums.length + enlarge, 0);
|
||||
// Скопировать все элементы исходного массива в новый массив
|
||||
for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
|
||||
res[i] = nums[i];
|
||||
}
|
||||
// Вернуть новый массив после расширения
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вставить элемент _num по индексу index в массив */
|
||||
void insert(List<int> nums, int _num, int index) {
|
||||
// Сдвинуть элемент с индексом index и все последующие элементы на одну позицию назад
|
||||
for (var i = nums.length - 1; i > index; i--) {
|
||||
nums[i] = nums[i - 1];
|
||||
}
|
||||
// Присвоить _num элементу по индексу index
|
||||
nums[index] = _num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удалить элемент по индексу index */
|
||||
void remove(List<int> nums, int index) {
|
||||
// Сдвинуть все элементы после индекса index на одну позицию вперед
|
||||
for (var i = index; i < nums.length - 1; i++) {
|
||||
nums[i] = nums[i + 1];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Перебрать элементы массива */
|
||||
void traverse(List<int> nums) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
// Обход массива по индексам
|
||||
for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
|
||||
count += nums[i];
|
||||
}
|
||||
// Непосредственно обходить элементы массива
|
||||
for (int _num in nums) {
|
||||
count += _num;
|
||||
}
|
||||
// Перебрать массив методом forEach
|
||||
nums.forEach((_num) {
|
||||
count += _num;
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Найти заданный элемент в массиве */
|
||||
int find(List<int> nums, int target) {
|
||||
for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
|
||||
if (nums[i] == target) return i;
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация массива */
|
||||
var arr = List.filled(5, 0);
|
||||
print('Массив arr = $arr');
|
||||
List<int> nums = [1, 3, 2, 5, 4];
|
||||
print('Массив nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Случайный доступ */
|
||||
int randomNum = randomAccess(nums);
|
||||
print('Случайный элемент из nums = $randomNum');
|
||||
|
||||
/* Расширение длины */
|
||||
nums = extend(nums, 3);
|
||||
print('После увеличения длины массива до 8 nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Вставка элемента */
|
||||
insert(nums, 6, 3);
|
||||
print('После вставки числа 6 по индексу 3 nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Удаление элемента */
|
||||
remove(nums, 2);
|
||||
print('После удаления элемента по индексу 2 nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Обход массива */
|
||||
traverse(nums);
|
||||
|
||||
/* Поиск элемента */
|
||||
int index = find(nums, 3);
|
||||
print('Поиск элемента 3 в nums: индекс = $index');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,83 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: linked_list.dart
|
||||
* Created Time: 2023-01-23
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/list_node.dart';
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
|
||||
/* Вставить узел P после узла n0 в связном списке */
|
||||
void insert(ListNode n0, ListNode P) {
|
||||
ListNode? n1 = n0.next;
|
||||
P.next = n1;
|
||||
n0.next = P;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удалить первый узел после узла n0 в связном списке */
|
||||
void remove(ListNode n0) {
|
||||
if (n0.next == null) return;
|
||||
// n0 -> P -> n1
|
||||
ListNode P = n0.next!;
|
||||
ListNode? n1 = P.next;
|
||||
n0.next = n1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к узлу связного списка по индексу index */
|
||||
ListNode? access(ListNode? head, int index) {
|
||||
for (var i = 0; i < index; i++) {
|
||||
if (head == null) return null;
|
||||
head = head.next;
|
||||
}
|
||||
return head;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Найти в связном списке первый узел со значением target */
|
||||
int find(ListNode? head, int target) {
|
||||
int index = 0;
|
||||
while (head != null) {
|
||||
if (head.val == target) {
|
||||
return index;
|
||||
}
|
||||
head = head.next;
|
||||
index++;
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
// Инициализация связного списка
|
||||
// Инициализация всех узлов
|
||||
ListNode n0 = ListNode(1);
|
||||
ListNode n1 = ListNode(3);
|
||||
ListNode n2 = ListNode(2);
|
||||
ListNode n3 = ListNode(5);
|
||||
ListNode n4 = ListNode(4);
|
||||
// Построить ссылки между узлами
|
||||
n0.next = n1;
|
||||
n1.next = n2;
|
||||
n2.next = n3;
|
||||
n3.next = n4;
|
||||
|
||||
print('Исходный связный список');
|
||||
printLinkedList(n0);
|
||||
|
||||
/* Вставка узла */
|
||||
insert(n0, ListNode(0));
|
||||
print('Связный список после вставки узла');
|
||||
printLinkedList(n0);
|
||||
|
||||
/* Удаление узла */
|
||||
remove(n0);
|
||||
print('Связный список после удаления узла');
|
||||
printLinkedList(n0);
|
||||
|
||||
/* Доступ к узлу */
|
||||
ListNode? node = access(n0, 3);
|
||||
print('Значение узла по индексу 3 в связном списке = ${node!.val}');
|
||||
|
||||
/* Поиск узла */
|
||||
int index = find(n0, 2);
|
||||
print('Индекс узла со значением 2 в связном списке = $index');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,62 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: list.dart
|
||||
* Created Time: 2023-01-24
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
// ignore_for_file: unused_local_variable
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация списка */
|
||||
List<int> nums = [1, 3, 2, 5, 4];
|
||||
print('Список nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу */
|
||||
int _num = nums[1];
|
||||
print('Элемент по индексу 1: _num = $_num');
|
||||
|
||||
/* Обновление элемента */
|
||||
nums[1] = 0;
|
||||
print('После обновления элемента по индексу 1 до 0 nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Очистить список */
|
||||
nums.clear();
|
||||
print('После очистки списка nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в конец */
|
||||
nums.add(1);
|
||||
nums.add(3);
|
||||
nums.add(2);
|
||||
nums.add(5);
|
||||
nums.add(4);
|
||||
print('После добавления элементов nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Вставка элемента в середину */
|
||||
nums.insert(3, 6);
|
||||
print('После вставки числа 6 по индексу 3 nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Удаление элемента */
|
||||
nums.removeAt(3);
|
||||
print('После удаления элемента по индексу 3 nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Обходить список по индексам */
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
|
||||
count += nums[i];
|
||||
}
|
||||
/* Непосредственно обходить элементы списка */
|
||||
count = 0;
|
||||
for (var x in nums) {
|
||||
count += x;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Объединить два списка */
|
||||
List<int> nums1 = [6, 8, 7, 10, 9];
|
||||
nums.addAll(nums1);
|
||||
print('После конкатенации списка nums1 к nums nums = $nums');
|
||||
|
||||
/* Отсортировать список */
|
||||
nums.sort();
|
||||
print('После сортировки списка nums = $nums');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,132 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: my_list.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-05
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Класс списка */
|
||||
class MyList {
|
||||
late List<int> _arr; // Массив (для хранения элементов списка)
|
||||
int _capacity = 10; // Вместимость списка
|
||||
int _size = 0; // Длина списка (текущее число элементов)
|
||||
int _extendRatio = 2; // Коэффициент увеличения списка при каждом расширении
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
MyList() {
|
||||
_arr = List.filled(_capacity, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить длину списка (текущее число элементов) */
|
||||
int size() => _size;
|
||||
|
||||
/* Получить вместимость списка */
|
||||
int capacity() => _capacity;
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу */
|
||||
int get(int index) {
|
||||
if (index >= _size) throw RangeError('индекс выходит за границы');
|
||||
return _arr[index];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Обновление элемента */
|
||||
void set(int index, int _num) {
|
||||
if (index >= _size) throw RangeError('индекс выходит за границы');
|
||||
_arr[index] = _num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в конец */
|
||||
void add(int _num) {
|
||||
// При превышении вместимости по числу элементов запускается расширение
|
||||
if (_size == _capacity) extendCapacity();
|
||||
_arr[_size] = _num;
|
||||
// Обновить число элементов
|
||||
_size++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вставка элемента в середину */
|
||||
void insert(int index, int _num) {
|
||||
if (index >= _size) throw RangeError('индекс выходит за границы');
|
||||
// При превышении вместимости по числу элементов запускается расширение
|
||||
if (_size == _capacity) extendCapacity();
|
||||
// Сдвинуть элемент с индексом index и все следующие элементы на одну позицию назад
|
||||
for (var j = _size - 1; j >= index; j--) {
|
||||
_arr[j + 1] = _arr[j];
|
||||
}
|
||||
_arr[index] = _num;
|
||||
// Обновить число элементов
|
||||
_size++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удаление элемента */
|
||||
int remove(int index) {
|
||||
if (index >= _size) throw RangeError('индекс выходит за границы');
|
||||
int _num = _arr[index];
|
||||
// Сдвинуть все элементы после индекса index на одну позицию вперед
|
||||
for (var j = index; j < _size - 1; j++) {
|
||||
_arr[j] = _arr[j + 1];
|
||||
}
|
||||
// Обновить число элементов
|
||||
_size--;
|
||||
// Вернуть удаленный элемент
|
||||
return _num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Расширение списка */
|
||||
void extendCapacity() {
|
||||
// Создать новый массив длиной в _extendRatio раз больше исходного массива
|
||||
final _newNums = List.filled(_capacity * _extendRatio, 0);
|
||||
// Скопировать исходный массив в новый массив
|
||||
List.copyRange(_newNums, 0, _arr);
|
||||
// Обновить ссылку на _arr
|
||||
_arr = _newNums;
|
||||
// Обновить вместимость списка
|
||||
_capacity = _arr.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Преобразовать список в массив */
|
||||
List<int> toArray() {
|
||||
List<int> arr = [];
|
||||
for (var i = 0; i < _size; i++) {
|
||||
arr.add(get(i));
|
||||
}
|
||||
return arr;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация списка */
|
||||
MyList nums = MyList();
|
||||
/* Добавление элемента в конец */
|
||||
nums.add(1);
|
||||
nums.add(3);
|
||||
nums.add(2);
|
||||
nums.add(5);
|
||||
nums.add(4);
|
||||
print(
|
||||
'Список nums = ${nums.toArray()}, вместимость = ${nums.capacity()}, длина = ${nums.size()}');
|
||||
|
||||
/* Вставка элемента в середину */
|
||||
nums.insert(3, 6);
|
||||
print('После вставки числа 6 по индексу 3 nums = ${nums.toArray()}');
|
||||
|
||||
/* Удаление элемента */
|
||||
nums.remove(3);
|
||||
print('После удаления элемента по индексу 3 nums = ${nums.toArray()}');
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу */
|
||||
int _num = nums.get(1);
|
||||
print('Элемент по индексу 1: _num = $_num');
|
||||
|
||||
/* Обновление элемента */
|
||||
nums.set(1, 0);
|
||||
print('После обновления элемента по индексу 1 до 0 nums = ${nums.toArray()}');
|
||||
|
||||
/* Проверка механизма расширения */
|
||||
for (var i = 0; i < 10; i++) {
|
||||
// При i = 5 длина списка превысит его вместимость, и в этот момент сработает механизм расширения
|
||||
nums.add(i);
|
||||
}
|
||||
print(
|
||||
'Список nums после увеличения вместимости = ${nums.toArray()}, вместимость = ${nums.capacity()}, длина = ${nums.size()}');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,75 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: n_queens.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Алгоритм бэктрекинга: n ферзей */
|
||||
void backtrack(
|
||||
int row,
|
||||
int n,
|
||||
List<List<String>> state,
|
||||
List<List<List<String>>> res,
|
||||
List<bool> cols,
|
||||
List<bool> diags1,
|
||||
List<bool> diags2,
|
||||
) {
|
||||
// Когда все строки уже обработаны, записать решение
|
||||
if (row == n) {
|
||||
List<List<String>> copyState = [];
|
||||
for (List<String> sRow in state) {
|
||||
copyState.add(List.from(sRow));
|
||||
}
|
||||
res.add(copyState);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// Обойти все столбцы
|
||||
for (int col = 0; col < n; col++) {
|
||||
// Вычислить главную и побочную диагонали, соответствующие этой клетке
|
||||
int diag1 = row - col + n - 1;
|
||||
int diag2 = row + col;
|
||||
// Отсечение: в столбце, главной диагонали и побочной диагонали этой клетки не должно быть ферзей
|
||||
if (!cols[col] && !diags1[diag1] && !diags2[diag2]) {
|
||||
// Попытка: поставить ферзя в эту клетку
|
||||
state[row][col] = "Q";
|
||||
cols[col] = true;
|
||||
diags1[diag1] = true;
|
||||
diags2[diag2] = true;
|
||||
// Перейти к размещению следующей строки
|
||||
backtrack(row + 1, n, state, res, cols, diags1, diags2);
|
||||
// Откат: восстановить эту клетку как пустую
|
||||
state[row][col] = "#";
|
||||
cols[col] = false;
|
||||
diags1[diag1] = false;
|
||||
diags2[diag2] = false;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Решить задачу о n ферзях */
|
||||
List<List<List<String>>> nQueens(int n) {
|
||||
// Инициализировать доску размера n*n, где 'Q' обозначает ферзя, а '#' — пустую клетку
|
||||
List<List<String>> state = List.generate(n, (index) => List.filled(n, "#"));
|
||||
List<bool> cols = List.filled(n, false); // Отмечать, есть ли ферзь в столбце
|
||||
List<bool> diags1 = List.filled(2 * n - 1, false); // Отмечать наличие ферзя на главной диагонали
|
||||
List<bool> diags2 = List.filled(2 * n - 1, false); // Отмечать наличие ферзя на побочной диагонали
|
||||
List<List<List<String>>> res = [];
|
||||
|
||||
backtrack(0, n, state, res, cols, diags1, diags2);
|
||||
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int n = 4;
|
||||
List<List<List<String>>> res = nQueens(n);
|
||||
print("Размер входной доски = $n");
|
||||
print("Количество способов расстановки ферзей: ${res.length}");
|
||||
for (List<List<String>> state in res) {
|
||||
print("--------------------");
|
||||
for (List<String> row in state) {
|
||||
print(row);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,51 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: permutations_i.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Алгоритм бэктрекинга: все перестановки I */
|
||||
void backtrack(
|
||||
List<int> state,
|
||||
List<int> choices,
|
||||
List<bool> selected,
|
||||
List<List<int>> res,
|
||||
) {
|
||||
// Когда длина состояния равна числу элементов, записать решение
|
||||
if (state.length == choices.length) {
|
||||
res.add(List.from(state));
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// Перебор всех вариантов выбора
|
||||
for (int i = 0; i < choices.length; i++) {
|
||||
int choice = choices[i];
|
||||
// Отсечение: нельзя выбирать один и тот же элемент повторно
|
||||
if (!selected[i]) {
|
||||
// Попытка: сделать выбор и обновить состояние
|
||||
selected[i] = true;
|
||||
state.add(choice);
|
||||
// Перейти к следующему выбору
|
||||
backtrack(state, choices, selected, res);
|
||||
// Откат: отменить выбор и восстановить предыдущее состояние
|
||||
selected[i] = false;
|
||||
state.removeLast();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Все перестановки I */
|
||||
List<List<int>> permutationsI(List<int> nums) {
|
||||
List<List<int>> res = [];
|
||||
backtrack([], nums, List.filled(nums.length, false), res);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [1, 2, 3];
|
||||
|
||||
List<List<int>> res = permutationsI(nums);
|
||||
|
||||
print("Входной массив nums = $nums");
|
||||
print("Все перестановки res = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,53 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: permutations_ii.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Алгоритм бэктрекинга: все перестановки II */
|
||||
void backtrack(
|
||||
List<int> state,
|
||||
List<int> choices,
|
||||
List<bool> selected,
|
||||
List<List<int>> res,
|
||||
) {
|
||||
// Когда длина состояния равна числу элементов, записать решение
|
||||
if (state.length == choices.length) {
|
||||
res.add(List.from(state));
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// Перебор всех вариантов выбора
|
||||
Set<int> duplicated = {};
|
||||
for (int i = 0; i < choices.length; i++) {
|
||||
int choice = choices[i];
|
||||
// Отсечение: нельзя выбирать один и тот же элемент повторно и нельзя повторно выбирать равные элементы
|
||||
if (!selected[i] && !duplicated.contains(choice)) {
|
||||
// Попытка: сделать выбор и обновить состояние
|
||||
duplicated.add(choice); // Записать значения уже выбранных элементов
|
||||
selected[i] = true;
|
||||
state.add(choice);
|
||||
// Перейти к следующему выбору
|
||||
backtrack(state, choices, selected, res);
|
||||
// Откат: отменить выбор и восстановить предыдущее состояние
|
||||
selected[i] = false;
|
||||
state.removeLast();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Все перестановки II */
|
||||
List<List<int>> permutationsII(List<int> nums) {
|
||||
List<List<int>> res = [];
|
||||
backtrack([], nums, List.filled(nums.length, false), res);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [1, 2, 2];
|
||||
|
||||
List<List<int>> res = permutationsII(nums);
|
||||
|
||||
print("Входной массив nums = $nums");
|
||||
print("Все перестановки res = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,35 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: preorder_traversal_i_compact.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Предварительный обход: пример 1 */
|
||||
void preOrder(TreeNode? root, List<TreeNode> res) {
|
||||
if (root == null) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
if (root.val == 7) {
|
||||
// Записать решение
|
||||
res.add(root);
|
||||
}
|
||||
preOrder(root.left, res);
|
||||
preOrder(root.right, res);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
TreeNode? root = listToTree([1, 7, 3, 4, 5, 6, 7]);
|
||||
print("\nИнициализация двоичного дерева");
|
||||
printTree(root);
|
||||
|
||||
// Предварительный обход
|
||||
List<TreeNode> res = [];
|
||||
preOrder(root, res);
|
||||
|
||||
print("\nВсе узлы со значением 7");
|
||||
print(List.generate(res.length, (i) => res[i].val));
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,47 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: preorder_traversal_ii_compact.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Предварительный обход: пример 2 */
|
||||
void preOrder(
|
||||
TreeNode? root,
|
||||
List<TreeNode> path,
|
||||
List<List<TreeNode>> res,
|
||||
) {
|
||||
if (root == null) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Попытка
|
||||
path.add(root);
|
||||
if (root.val == 7) {
|
||||
// Записать решение
|
||||
res.add(List.from(path));
|
||||
}
|
||||
preOrder(root.left, path, res);
|
||||
preOrder(root.right, path, res);
|
||||
// Откат
|
||||
path.removeLast();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
TreeNode? root = listToTree([1, 7, 3, 4, 5, 6, 7]);
|
||||
print("\nИнициализация двоичного дерева");
|
||||
printTree(root);
|
||||
|
||||
// Предварительный обход
|
||||
List<TreeNode> path = [];
|
||||
List<List<TreeNode>> res = [];
|
||||
preOrder(root, path, res);
|
||||
|
||||
print("\nВсе пути от корня к узлу 7");
|
||||
for (List<TreeNode> vals in res) {
|
||||
print(List.generate(vals.length, (i) => vals[i].val));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,47 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: preorder_traversal_iii_compact.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Предварительный обход: пример 3 */
|
||||
void preOrder(
|
||||
TreeNode? root,
|
||||
List<TreeNode> path,
|
||||
List<List<TreeNode>> res,
|
||||
) {
|
||||
if (root == null || root.val == 3) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Попытка
|
||||
path.add(root);
|
||||
if (root.val == 7) {
|
||||
// Записать решение
|
||||
res.add(List.from(path));
|
||||
}
|
||||
preOrder(root.left, path, res);
|
||||
preOrder(root.right, path, res);
|
||||
// Откат
|
||||
path.removeLast();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
TreeNode? root = listToTree([1, 7, 3, 4, 5, 6, 7]);
|
||||
print("\nИнициализация двоичного дерева");
|
||||
printTree(root);
|
||||
|
||||
// Предварительный обход
|
||||
List<TreeNode> path = [];
|
||||
List<List<TreeNode>> res = [];
|
||||
preOrder(root, path, res);
|
||||
|
||||
print("\nВсе пути от корня к узлу 7");
|
||||
for (List<TreeNode> vals in res) {
|
||||
print(List.generate(vals.length, (i) => vals[i].val));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,73 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: preorder_traversal_iii_template.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Проверить, является ли текущее состояние решением */
|
||||
bool isSolution(List<TreeNode> state) {
|
||||
return state.isNotEmpty && state.last.val == 7;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Записать решение */
|
||||
void recordSolution(List<TreeNode> state, List<List<TreeNode>> res) {
|
||||
res.add(List.from(state));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Проверить, допустим ли этот выбор в текущем состоянии */
|
||||
bool isValid(List<TreeNode> state, TreeNode? choice) {
|
||||
return choice != null && choice.val != 3;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Обновить состояние */
|
||||
void makeChoice(List<TreeNode> state, TreeNode? choice) {
|
||||
state.add(choice!);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Восстановить состояние */
|
||||
void undoChoice(List<TreeNode> state, TreeNode? choice) {
|
||||
state.removeLast();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Алгоритм бэктрекинга: пример 3 */
|
||||
void backtrack(
|
||||
List<TreeNode> state,
|
||||
List<TreeNode?> choices,
|
||||
List<List<TreeNode>> res,
|
||||
) {
|
||||
// Проверить, является ли текущее состояние решением
|
||||
if (isSolution(state)) {
|
||||
// Записать решение
|
||||
recordSolution(state, res);
|
||||
}
|
||||
// Перебор всех вариантов выбора
|
||||
for (TreeNode? choice in choices) {
|
||||
// Отсечение: проверить допустимость выбора
|
||||
if (isValid(state, choice)) {
|
||||
// Попытка: сделать выбор и обновить состояние
|
||||
makeChoice(state, choice);
|
||||
// Перейти к следующему выбору
|
||||
backtrack(state, [choice!.left, choice.right], res);
|
||||
// Откат: отменить выбор и восстановить предыдущее состояние
|
||||
undoChoice(state, choice);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
TreeNode? root = listToTree([1, 7, 3, 4, 5, 6, 7]);
|
||||
print("\nИнициализация двоичного дерева");
|
||||
printTree(root);
|
||||
|
||||
// Алгоритм бэктрекинга
|
||||
List<List<TreeNode>> res = [];
|
||||
backtrack([], [root!], res);
|
||||
print("\nВсе пути от корня к узлу 7, в которых путь не содержит узлов со значением 3");
|
||||
for (List<TreeNode> path in res) {
|
||||
print(List.from(path.map((e) => e.val)));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,56 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: subset_sum_i.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Алгоритм бэктрекинга: сумма подмножеств I */
|
||||
void backtrack(
|
||||
List<int> state,
|
||||
int target,
|
||||
List<int> choices,
|
||||
int start,
|
||||
List<List<int>> res,
|
||||
) {
|
||||
// Если сумма подмножества равна target, записать решение
|
||||
if (target == 0) {
|
||||
res.add(List.from(state));
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// Обойти все варианты выбора
|
||||
// Отсечение 2: начинать обход с start, чтобы избежать генерации повторяющихся подмножеств
|
||||
for (int i = start; i < choices.length; i++) {
|
||||
// Отсечение 1: если сумма подмножества превышает target, немедленно завершить цикл
|
||||
// Это связано с тем, что массив уже отсортирован, следующие элементы больше, и сумма подмножества точно превысит target
|
||||
if (target - choices[i] < 0) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// Попытка: сделать выбор и обновить target и start
|
||||
state.add(choices[i]);
|
||||
// Перейти к следующему выбору
|
||||
backtrack(state, target - choices[i], choices, i, res);
|
||||
// Откат: отменить выбор и восстановить предыдущее состояние
|
||||
state.removeLast();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Решить задачу суммы подмножеств I */
|
||||
List<List<int>> subsetSumI(List<int> nums, int target) {
|
||||
List<int> state = []; // Состояние (подмножество)
|
||||
nums.sort(); // Отсортировать nums
|
||||
int start = 0; // Стартовая вершина обхода
|
||||
List<List<int>> res = []; // Список результатов (список подмножеств)
|
||||
backtrack(state, target, nums, start, res);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [3, 4, 5];
|
||||
int target = 9;
|
||||
|
||||
List<List<int>> res = subsetSumI(nums, target);
|
||||
|
||||
print("Входной массив nums = $nums, target = $target");
|
||||
print("Все подмножества с суммой $target: res = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,54 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: subset_sum_i_naive.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Алгоритм бэктрекинга: сумма подмножеств I */
|
||||
void backtrack(
|
||||
List<int> state,
|
||||
int target,
|
||||
int total,
|
||||
List<int> choices,
|
||||
List<List<int>> res,
|
||||
) {
|
||||
// Если сумма подмножества равна target, записать решение
|
||||
if (total == target) {
|
||||
res.add(List.from(state));
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// Перебор всех вариантов выбора
|
||||
for (int i = 0; i < choices.length; i++) {
|
||||
// Отсечение: если сумма подмножества превышает target, пропустить этот выбор
|
||||
if (total + choices[i] > target) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
// Попытка: сделать выбор и обновить элемент и total
|
||||
state.add(choices[i]);
|
||||
// Перейти к следующему выбору
|
||||
backtrack(state, target, total + choices[i], choices, res);
|
||||
// Откат: отменить выбор и восстановить предыдущее состояние
|
||||
state.removeLast();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Решить задачу суммы подмножеств I (с повторяющимися подмножествами) */
|
||||
List<List<int>> subsetSumINaive(List<int> nums, int target) {
|
||||
List<int> state = []; // Состояние (подмножество)
|
||||
int total = 0; // Сумма элементов
|
||||
List<List<int>> res = []; // Список результатов (список подмножеств)
|
||||
backtrack(state, target, total, nums, res);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [3, 4, 5];
|
||||
int target = 9;
|
||||
|
||||
List<List<int>> res = subsetSumINaive(nums, target);
|
||||
|
||||
print("Входной массив nums = $nums, target = $target");
|
||||
print("Все подмножества с суммой $target: res = $res");
|
||||
print("Обратите внимание: результат этого метода содержит повторяющиеся множества");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,61 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: subset_sum_ii.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Алгоритм бэктрекинга: сумма подмножеств II */
|
||||
void backtrack(
|
||||
List<int> state,
|
||||
int target,
|
||||
List<int> choices,
|
||||
int start,
|
||||
List<List<int>> res,
|
||||
) {
|
||||
// Если сумма подмножества равна target, записать решение
|
||||
if (target == 0) {
|
||||
res.add(List.from(state));
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// Обойти все варианты выбора
|
||||
// Отсечение 2: начинать обход с start, чтобы избежать генерации повторяющихся подмножеств
|
||||
// Отсечение 3: начинать обход с start, чтобы избежать повторного выбора одного и того же элемента
|
||||
for (int i = start; i < choices.length; i++) {
|
||||
// Отсечение 1: если сумма подмножества превышает target, немедленно завершить цикл
|
||||
// Это связано с тем, что массив уже отсортирован, следующие элементы больше, и сумма подмножества точно превысит target
|
||||
if (target - choices[i] < 0) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// Отсечение 4: если этот элемент равен элементу слева, значит ветвь поиска повторяется, ее нужно сразу пропустить
|
||||
if (i > start && choices[i] == choices[i - 1]) {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
// Попытка: сделать выбор и обновить target и start
|
||||
state.add(choices[i]);
|
||||
// Перейти к следующему выбору
|
||||
backtrack(state, target - choices[i], choices, i + 1, res);
|
||||
// Откат: отменить выбор и восстановить предыдущее состояние
|
||||
state.removeLast();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Решить задачу суммы подмножеств II */
|
||||
List<List<int>> subsetSumII(List<int> nums, int target) {
|
||||
List<int> state = []; // Состояние (подмножество)
|
||||
nums.sort(); // Отсортировать nums
|
||||
int start = 0; // Стартовая вершина обхода
|
||||
List<List<int>> res = []; // Список результатов (список подмножеств)
|
||||
backtrack(state, target, nums, start, res);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [4, 4, 5];
|
||||
int target = 9;
|
||||
|
||||
List<List<int>> res = subsetSumII(nums, target);
|
||||
|
||||
print("Входной массив nums = $nums, target = $target");
|
||||
print("Все подмножества с суммой $target: res = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,72 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: iteration.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-27
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Цикл for */
|
||||
int forLoop(int n) {
|
||||
int res = 0;
|
||||
// Циклическое суммирование 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
res += i;
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Цикл while */
|
||||
int whileLoop(int n) {
|
||||
int res = 0;
|
||||
int i = 1; // Инициализация условной переменной
|
||||
// Циклическое суммирование 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
while (i <= n) {
|
||||
res += i;
|
||||
i++; // Обновить условную переменную
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Цикл while (двойное обновление) */
|
||||
int whileLoopII(int n) {
|
||||
int res = 0;
|
||||
int i = 1; // Инициализация условной переменной
|
||||
// Циклическое суммирование 1, 4, 10, ...
|
||||
while (i <= n) {
|
||||
res += i;
|
||||
// Обновить условную переменную
|
||||
i++;
|
||||
i *= 2;
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Двойной цикл for */
|
||||
String nestedForLoop(int n) {
|
||||
String res = "";
|
||||
// Цикл по i = 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
// Цикл по j = 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for (int j = 1; j <= n; j++) {
|
||||
res += "($i, $j), ";
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int n = 5;
|
||||
int res;
|
||||
|
||||
res = forLoop(n);
|
||||
print("\nРезультат суммирования в цикле for res = $res");
|
||||
|
||||
res = whileLoop(n);
|
||||
print("\nРезультат суммирования в цикле while res = $res");
|
||||
|
||||
res = whileLoopII(n);
|
||||
print("\nРезультат суммирования в цикле while (двойное обновление) res = $res");
|
||||
|
||||
String resStr = nestedForLoop(n);
|
||||
print("\nРезультат двойного цикла for $resStr");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,70 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: recursion.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-27
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* 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) {
|
||||
// Использовать явный стек для имитации системного стека вызовов
|
||||
List<int> stack = [];
|
||||
int res = 0;
|
||||
// Рекурсия: рекурсивный вызов
|
||||
for (int i = n; i > 0; i--) {
|
||||
// Имитировать «рекурсию» с помощью операции помещения в стек
|
||||
stack.add(i);
|
||||
}
|
||||
// Возврат: вернуть результат
|
||||
while (!stack.isEmpty) {
|
||||
// Имитировать «возврат» с помощью операции извлечения из стека
|
||||
res += stack.removeLast();
|
||||
}
|
||||
// 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 */
|
||||
void main() {
|
||||
int n = 5;
|
||||
int res;
|
||||
|
||||
res = recur(n);
|
||||
print("\nРезультат суммирования в рекурсивной функции res = $res");
|
||||
|
||||
res = tailRecur(n, 0);
|
||||
print("\nРезультат суммирования в хвостовой рекурсии res = $res");
|
||||
|
||||
res = forLoopRecur(n);
|
||||
print("\nРезультат суммирования при имитации рекурсии итерацией res = $res");
|
||||
|
||||
res = fib(n);
|
||||
print("\nЧлен последовательности Фибоначчи с номером $n = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,106 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: space_complexity.dart
|
||||
* Created Time: 2023-2-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
// ignore_for_file: unused_local_variable
|
||||
|
||||
import 'dart:collection';
|
||||
import '../utils/list_node.dart';
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Функция */
|
||||
int function() {
|
||||
// Выполнить некоторые операции
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Постоянная сложность */
|
||||
void constant(int n) {
|
||||
// Константы, переменные и объекты занимают O(1) памяти
|
||||
final int a = 0;
|
||||
int b = 0;
|
||||
List<int> nums = List.filled(10000, 0);
|
||||
ListNode node = ListNode(0);
|
||||
// Переменные в цикле занимают O(1) памяти
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
int c = 0;
|
||||
}
|
||||
// Функции в цикле занимают O(1) памяти
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
function();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность */
|
||||
void linear(int n) {
|
||||
// Массив длины n занимает O(n) памяти
|
||||
List<int> nums = List.filled(n, 0);
|
||||
// Список длины n занимает O(n) памяти
|
||||
List<ListNode> nodes = [];
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nodes.add(ListNode(i));
|
||||
}
|
||||
// Хеш-таблица длины n занимает O(n) памяти
|
||||
Map<int, String> map = HashMap();
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
map.putIfAbsent(i, () => i.toString());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
void linearRecur(int n) {
|
||||
print('Рекурсия n = $n');
|
||||
if (n == 1) return;
|
||||
linearRecur(n - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность */
|
||||
void quadratic(int n) {
|
||||
// Матрица занимает O(n^2) памяти
|
||||
List<List<int>> numMatrix = List.generate(n, (_) => List.filled(n, 0));
|
||||
// Двумерный список занимает O(n^2) памяти
|
||||
List<List<int>> numList = [];
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
List<int> tmp = [];
|
||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
||||
tmp.add(0);
|
||||
}
|
||||
numList.add(tmp);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
int quadraticRecur(int n) {
|
||||
if (n <= 0) return 0;
|
||||
List<int> nums = List.filled(n, 0);
|
||||
print('В рекурсии n = $n длина nums = ${nums.length}');
|
||||
return quadraticRecur(n - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Экспоненциальная сложность (построение полного двоичного дерева) */
|
||||
TreeNode? buildTree(int n) {
|
||||
if (n == 0) return null;
|
||||
TreeNode root = TreeNode(0);
|
||||
root.left = buildTree(n - 1);
|
||||
root.right = buildTree(n - 1);
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void 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);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,165 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: time_complexity.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
// ignore_for_file: unused_local_variable
|
||||
|
||||
/* Постоянная сложность */
|
||||
int constant(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
int size = 100000;
|
||||
for (var i = 0; i < size; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность */
|
||||
int linear(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность (обход массива) */
|
||||
int arrayTraversal(List<int> nums) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
// Число итераций пропорционально длине массива
|
||||
for (var _num in nums) {
|
||||
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(List<int> nums) {
|
||||
int count = 0; // Счетчик
|
||||
// Внешний цикл: неотсортированный диапазон [0, i]
|
||||
for (var i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
|
||||
// Внутренний цикл: переместить максимальный элемент неотсортированного диапазона [0, i] в его правый конец
|
||||
for (var 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, base = 1;
|
||||
// На каждом шаге клетка делится надвое, образуя последовательность 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1)
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
for (var j = 0; j < base; j++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
base *= 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 (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Факториальная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
int factorialRecur(int n) {
|
||||
if (n == 0) return 1;
|
||||
int count = 0;
|
||||
// Из одного получается n
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count += factorialRecur(n - 1);
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
// Можно изменить n и запустить программу, чтобы увидеть, как меняется число операций при разных сложностях
|
||||
int n = 8;
|
||||
print('Размер входных данных n = $n');
|
||||
|
||||
int count = constant(n);
|
||||
print('Число операций константной сложности = $count');
|
||||
|
||||
count = linear(n);
|
||||
print('Число операций линейной сложности = $count');
|
||||
|
||||
count = arrayTraversal(List.filled(n, 0));
|
||||
print('Число операций линейной сложности (обход массива) = $count');
|
||||
|
||||
count = quadratic(n);
|
||||
print('Число операций квадратичной сложности = $count');
|
||||
final nums = List.filled(n, 0);
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nums[i] = n - i; // [n,n-1,...,2,1]
|
||||
}
|
||||
count = bubbleSort(nums);
|
||||
print('Число операций квадратичной сложности (пузырьковая сортировка) = $count');
|
||||
|
||||
count = exponential(n);
|
||||
print('Число операций экспоненциальной сложности (итеративная реализация) = $count');
|
||||
count = expRecur(n);
|
||||
print('Число операций экспоненциальной сложности (рекурсивная реализация) = $count');
|
||||
|
||||
count = logarithmic(n);
|
||||
print('Число операций логарифмической сложности (итеративная реализация) = $count');
|
||||
count = logRecur(n);
|
||||
print('Число операций логарифмической сложности (рекурсивная реализация) = $count');
|
||||
|
||||
count = linearLogRecur(n);
|
||||
print('Число операций линейно-логарифмической сложности (рекурсивная реализация) = $count');
|
||||
|
||||
count = factorialRecur(n);
|
||||
print('Число операций факториальной сложности (рекурсивная реализация) = $count');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,40 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: worst_best_time_complexity.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Создать массив с элементами { 1, 2, ..., n } в случайном порядке */
|
||||
List<int> randomNumbers(int n) {
|
||||
final nums = List.filled(n, 0);
|
||||
// Создать массив nums = { 1, 2, 3, ..., n }
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nums[i] = i + 1;
|
||||
}
|
||||
// Случайно перемешать элементы массива
|
||||
nums.shuffle();
|
||||
|
||||
return nums;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Найти индекс числа 1 в массиве nums */
|
||||
int findOne(List<int> nums) {
|
||||
for (var i = 0; i < nums.length; 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 */
|
||||
void main() {
|
||||
for (var i = 0; i < 10; i++) {
|
||||
int n = 100;
|
||||
final nums = randomNumbers(n);
|
||||
int index = findOne(nums);
|
||||
print('\nМассив [1, 2, ..., n] после перемешивания = $nums');
|
||||
print('Индекс числа 1 = $index');
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,42 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: binary_search_recur.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск: задача f(i, j) */
|
||||
int dfs(List<int> nums, int target, int i, int j) {
|
||||
// Если интервал пуст, целевой элемент отсутствует, вернуть -1
|
||||
if (i > j) {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
// Вычислить индекс середины m
|
||||
int m = (i + j) ~/ 2;
|
||||
if (nums[m] < target) {
|
||||
// Рекурсивная подзадача f(m+1, j)
|
||||
return dfs(nums, target, m + 1, j);
|
||||
} else if (nums[m] > target) {
|
||||
// Рекурсивная подзадача f(i, m-1)
|
||||
return dfs(nums, target, i, m - 1);
|
||||
} else {
|
||||
// Целевой элемент найден, вернуть его индекс
|
||||
return m;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск */
|
||||
int binarySearch(List<int> nums, int target) {
|
||||
int n = nums.length;
|
||||
// Решить задачу f(0, n-1)
|
||||
return dfs(nums, target, 0, n - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int target = 6;
|
||||
List<int> nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35];
|
||||
|
||||
// Бинарный поиск (двусторонне замкнутый интервал)
|
||||
int index = binarySearch(nums, target);
|
||||
print("Индекс целевого элемента 6 = $index");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,55 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: build_tree.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Построить двоичное дерево: разделяй и властвуй */
|
||||
TreeNode? dfs(
|
||||
List<int> preorder,
|
||||
Map<int, int> inorderMap,
|
||||
int i,
|
||||
int l,
|
||||
int r,
|
||||
) {
|
||||
// Завершить при пустом диапазоне поддерева
|
||||
if (r - l < 0) {
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
// Инициализировать корневой узел
|
||||
TreeNode? root = TreeNode(preorder[i]);
|
||||
// Найти m, чтобы разделить левое и правое поддеревья
|
||||
int m = inorderMap[preorder[i]]!;
|
||||
// Подзадача: построить левое поддерево
|
||||
root.left = dfs(preorder, inorderMap, i + 1, l, m - 1);
|
||||
// Подзадача: построить правое поддерево
|
||||
root.right = dfs(preorder, inorderMap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
|
||||
// Вернуть корневой узел
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Построить двоичное дерево */
|
||||
TreeNode? buildTree(List<int> preorder, List<int> inorder) {
|
||||
// Инициализировать хеш-таблицу для хранения соответствия элементов inorder их индексам
|
||||
Map<int, int> inorderMap = {};
|
||||
for (int i = 0; i < inorder.length; i++) {
|
||||
inorderMap[inorder[i]] = i;
|
||||
}
|
||||
TreeNode? root = dfs(preorder, inorderMap, 0, 0, inorder.length - 1);
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> preorder = [3, 9, 2, 1, 7];
|
||||
List<int> inorder = [9, 3, 1, 2, 7];
|
||||
print("Предварительный обход = $preorder");
|
||||
print("Симметричный обход = $inorder");
|
||||
|
||||
TreeNode? root = buildTree(preorder, inorder);
|
||||
print("Построенное двоичное дерево:");
|
||||
printTree(root!);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,54 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: hanota.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-10
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Переместить один диск */
|
||||
void move(List<int> src, List<int> tar) {
|
||||
// Снять диск с вершины src
|
||||
int pan = src.removeLast();
|
||||
// Положить диск на вершину tar
|
||||
tar.add(pan);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Решить задачу Ханойской башни f(i) */
|
||||
void dfs(int i, List<int> src, List<int> buf, List<int> tar) {
|
||||
// Если в src остался только один диск, сразу переместить его в tar
|
||||
if (i == 1) {
|
||||
move(src, tar);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// Подзадача f(i-1): переместить верхние i-1 дисков из src в buf с помощью tar
|
||||
dfs(i - 1, src, tar, buf);
|
||||
// Подзадача f(1): переместить оставшийся один диск из src в tar
|
||||
move(src, tar);
|
||||
// Подзадача f(i-1): переместить верхние i-1 дисков из buf в tar с помощью src
|
||||
dfs(i - 1, buf, src, tar);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Решить задачу Ханойской башни */
|
||||
void solveHanota(List<int> A, List<int> B, List<int> C) {
|
||||
int n = A.length;
|
||||
// Переместить верхние n дисков из A в C с помощью B
|
||||
dfs(n, A, B, C);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
// Хвост списка соответствует вершине столбца
|
||||
List<int> A = [5, 4, 3, 2, 1];
|
||||
List<int> B = [];
|
||||
List<int> C = [];
|
||||
print("Исходное состояние:");
|
||||
print("A = $A");
|
||||
print("B = $B");
|
||||
print("C = $C");
|
||||
|
||||
solveHanota(A, B, C);
|
||||
|
||||
print("После завершения перемещения дисков:");
|
||||
print("A = $A");
|
||||
print("B = $B");
|
||||
print("C = $C");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,39 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_backtrack.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Бэктрекинг */
|
||||
void backtrack(List<int> choices, int state, int n, List<int> res) {
|
||||
// Когда подъем достигает n-й ступени, число вариантов увеличивается на 1
|
||||
if (state == n) {
|
||||
res[0]++;
|
||||
}
|
||||
// Перебор всех вариантов выбора
|
||||
for (int choice in choices) {
|
||||
// Отсечение: нельзя выходить за n-ю ступень
|
||||
if (state + choice > n) continue;
|
||||
// Попытка: сделать выбор и обновить состояние
|
||||
backtrack(choices, state + choice, n, res);
|
||||
// Откат
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: бэктрекинг */
|
||||
int climbingStairsBacktrack(int n) {
|
||||
List<int> choices = [1, 2]; // Можно подняться на 1 или 2 ступени
|
||||
int state = 0; // Начать подъем с 0-й ступени
|
||||
List<int> res = [];
|
||||
res.add(0); // Использовать res[0] для хранения числа решений
|
||||
backtrack(choices, state, n, res);
|
||||
return res[0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int n = 9;
|
||||
|
||||
int res = climbingStairsBacktrack(n);
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из $n ступеней = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,33 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_constraint_dp.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице с ограничениями: динамическое программирование */
|
||||
int climbingStairsConstraintDP(int n) {
|
||||
if (n == 1 || n == 2) {
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
// Инициализация таблицы dp для хранения решений подзадач
|
||||
List<List<int>> dp = List.generate(n + 1, (index) => List.filled(3, 0));
|
||||
// Начальное состояние: заранее задать решения наименьших подзадач
|
||||
dp[1][1] = 1;
|
||||
dp[1][2] = 0;
|
||||
dp[2][1] = 0;
|
||||
dp[2][2] = 1;
|
||||
// Переход состояний: постепенное решение больших подзадач через меньшие
|
||||
for (int i = 3; i <= n; i++) {
|
||||
dp[i][1] = dp[i - 1][2];
|
||||
dp[i][2] = dp[i - 2][1] + dp[i - 2][2];
|
||||
}
|
||||
return dp[n][1] + dp[n][2];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int n = 9;
|
||||
|
||||
int res = climbingStairsConstraintDP(n);
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из $n ступеней = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,27 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_dfs.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Поиск */
|
||||
int dfs(int i) {
|
||||
// dp[1] и dp[2] уже известны, вернуть их
|
||||
if (i == 1 || i == 2) return i;
|
||||
// dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
|
||||
int count = dfs(i - 1) + dfs(i - 2);
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: поиск */
|
||||
int climbingStairsDFS(int n) {
|
||||
return dfs(n);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int n = 9;
|
||||
|
||||
int res = climbingStairsDFS(n);
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из $n ступеней = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,33 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_dfs_mem.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Поиск с мемоизацией */
|
||||
int dfs(int i, List<int> mem) {
|
||||
// dp[1] и dp[2] уже известны, вернуть их
|
||||
if (i == 1 || i == 2) return i;
|
||||
// Если запись dp[i] существует, сразу вернуть ее
|
||||
if (mem[i] != -1) return mem[i];
|
||||
// dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
|
||||
int count = dfs(i - 1, mem) + dfs(i - 2, mem);
|
||||
// Сохранить dp[i]
|
||||
mem[i] = count;
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: поиск с мемоизацией */
|
||||
int climbingStairsDFSMem(int n) {
|
||||
// mem[i] хранит число способов подняться на i-ю ступень, -1 означает отсутствие записи
|
||||
List<int> mem = List.filled(n + 1, -1);
|
||||
return dfs(n, mem);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int n = 9;
|
||||
|
||||
int res = climbingStairsDFSMem(n);
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из $n ступеней = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,43 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: climbing_stairs_dp.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: динамическое программирование */
|
||||
int climbingStairsDP(int n) {
|
||||
if (n == 1 || n == 2) return n;
|
||||
// Инициализация таблицы dp для хранения решений подзадач
|
||||
List<int> dp = List.filled(n + 1, 0);
|
||||
// Начальное состояние: заранее задать решения наименьших подзадач
|
||||
dp[1] = 1;
|
||||
dp[2] = 2;
|
||||
// Переход состояний: постепенное решение больших подзадач через меньшие
|
||||
for (int i = 3; i <= n; i++) {
|
||||
dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
|
||||
}
|
||||
return dp[n];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Подъем по лестнице: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
int climbingStairsDPComp(int n) {
|
||||
if (n == 1 || n == 2) return n;
|
||||
int a = 1, b = 2;
|
||||
for (int i = 3; i <= n; i++) {
|
||||
int tmp = b;
|
||||
b = a + b;
|
||||
a = tmp;
|
||||
}
|
||||
return b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int n = 9;
|
||||
|
||||
int res = climbingStairsDP(n);
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из $n ступеней = $res");
|
||||
|
||||
res = climbingStairsDPComp(n);
|
||||
print("Количество способов подняться по лестнице из $n ступеней = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,68 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: coin_change.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Размен монет: динамическое программирование */
|
||||
int coinChangeDP(List<int> coins, int amt) {
|
||||
int n = coins.length;
|
||||
int MAX = amt + 1;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<List<int>> dp = List.generate(n + 1, (index) => List.filled(amt + 1, 0));
|
||||
// Переход состояний: первая строка и первый столбец
|
||||
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
|
||||
dp[0][a] = MAX;
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки и столбцы
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
|
||||
if (coins[i - 1] > a) {
|
||||
// Если целевая сумма превышена, монету i не выбирать
|
||||
dp[i][a] = dp[i - 1][a];
|
||||
} else {
|
||||
// Меньшее из двух решений: не брать или взять монету i
|
||||
dp[i][a] = min(dp[i - 1][a], dp[i][a - coins[i - 1]] + 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][amt] != MAX ? dp[n][amt] : -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Размен монет: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
int coinChangeDPComp(List<int> coins, int amt) {
|
||||
int n = coins.length;
|
||||
int MAX = amt + 1;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<int> dp = List.filled(amt + 1, MAX);
|
||||
dp[0] = 0;
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
|
||||
if (coins[i - 1] > a) {
|
||||
// Если целевая сумма превышена, монету i не выбирать
|
||||
dp[a] = dp[a];
|
||||
} else {
|
||||
// Меньшее из двух решений: не брать или взять монету i
|
||||
dp[a] = min(dp[a], dp[a - coins[i - 1]] + 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[amt] != MAX ? dp[amt] : -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> coins = [1, 2, 5];
|
||||
int amt = 4;
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
int res = coinChangeDP(coins, amt);
|
||||
print("Минимальное число монет для набора целевой суммы = $res");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = coinChangeDPComp(coins, amt);
|
||||
print("Минимальное число монет для набора целевой суммы = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,64 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: coin_change_ii.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Размен монет II: динамическое программирование */
|
||||
int coinChangeIIDP(List<int> coins, int amt) {
|
||||
int n = coins.length;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<List<int>> dp = List.generate(n + 1, (index) => List.filled(amt + 1, 0));
|
||||
// Инициализация первого столбца
|
||||
for (int i = 0; i <= n; i++) {
|
||||
dp[i][0] = 1;
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
|
||||
if (coins[i - 1] > a) {
|
||||
// Если целевая сумма превышена, монету i не выбирать
|
||||
dp[i][a] = dp[i - 1][a];
|
||||
} else {
|
||||
// Сумма двух решений: не брать или взять монету i
|
||||
dp[i][a] = dp[i - 1][a] + dp[i][a - coins[i - 1]];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][amt];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Размен монет II: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
int coinChangeIIDPComp(List<int> coins, int amt) {
|
||||
int n = coins.length;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<int> dp = List.filled(amt + 1, 0);
|
||||
dp[0] = 1;
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
for (int a = 1; a <= amt; a++) {
|
||||
if (coins[i - 1] > a) {
|
||||
// Если целевая сумма превышена, монету i не выбирать
|
||||
dp[a] = dp[a];
|
||||
} else {
|
||||
// Сумма двух решений: не брать или взять монету i
|
||||
dp[a] = dp[a] + dp[a - coins[i - 1]];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[amt];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> coins = [1, 2, 5];
|
||||
int amt = 5;
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
int res = coinChangeIIDP(coins, amt);
|
||||
print("Количество комбинаций монет для набора целевой суммы = $res");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = coinChangeIIDPComp(coins, amt);
|
||||
print("Количество комбинаций монет для набора целевой суммы = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,125 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: edit_distance.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: полный перебор */
|
||||
int editDistanceDFS(String s, String t, int i, int j) {
|
||||
// Если s и t пусты, вернуть 0
|
||||
if (i == 0 && j == 0) return 0;
|
||||
// Если s пусто, вернуть длину t
|
||||
if (i == 0) return j;
|
||||
// Если t пусто, вернуть длину s
|
||||
if (j == 0) return i;
|
||||
// Если два символа равны, сразу пропустить их
|
||||
if (s[i - 1] == t[j - 1]) return editDistanceDFS(s, t, i - 1, j - 1);
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
int insert = editDistanceDFS(s, t, i, j - 1);
|
||||
int delete = editDistanceDFS(s, t, i - 1, j);
|
||||
int replace = editDistanceDFS(s, t, i - 1, j - 1);
|
||||
// Вернуть минимальное число шагов редактирования
|
||||
return min(min(insert, delete), replace) + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: поиск с мемоизацией */
|
||||
int editDistanceDFSMem(String s, String t, List<List<int>> mem, int i, int j) {
|
||||
// Если s и t пусты, вернуть 0
|
||||
if (i == 0 && j == 0) return 0;
|
||||
// Если s пусто, вернуть длину t
|
||||
if (i == 0) return j;
|
||||
// Если t пусто, вернуть длину s
|
||||
if (j == 0) return i;
|
||||
// Если запись уже есть, сразу вернуть ее
|
||||
if (mem[i][j] != -1) return mem[i][j];
|
||||
// Если два символа равны, сразу пропустить их
|
||||
if (s[i - 1] == t[j - 1]) return editDistanceDFSMem(s, t, mem, i - 1, j - 1);
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
int insert = editDistanceDFSMem(s, t, mem, i, j - 1);
|
||||
int delete = editDistanceDFSMem(s, t, mem, i - 1, j);
|
||||
int replace = editDistanceDFSMem(s, t, mem, i - 1, j - 1);
|
||||
// Сохранить и вернуть минимальное число шагов редактирования
|
||||
mem[i][j] = min(min(insert, delete), replace) + 1;
|
||||
return mem[i][j];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: динамическое программирование */
|
||||
int editDistanceDP(String s, String t) {
|
||||
int n = s.length, m = t.length;
|
||||
List<List<int>> dp = List.generate(n + 1, (_) => List.filled(m + 1, 0));
|
||||
// Переход состояний: первая строка и первый столбец
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
dp[i][0] = i;
|
||||
}
|
||||
for (int j = 1; j <= m; j++) {
|
||||
dp[0][j] = j;
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки и столбцы
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
for (int j = 1; j <= m; j++) {
|
||||
if (s[i - 1] == t[j - 1]) {
|
||||
// Если два символа равны, сразу пропустить их
|
||||
dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
|
||||
} else {
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
dp[i][j] = min(min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]), dp[i - 1][j - 1]) + 1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][m];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Редакционное расстояние: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
int editDistanceDPComp(String s, String t) {
|
||||
int n = s.length, m = t.length;
|
||||
List<int> dp = List.filled(m + 1, 0);
|
||||
// Переход состояний: первая строка
|
||||
for (int j = 1; j <= m; j++) {
|
||||
dp[j] = j;
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
// Переход состояний: первый столбец
|
||||
int leftup = dp[0]; // Временно сохранить dp[i-1, j-1]
|
||||
dp[0] = i;
|
||||
// Переход состояний: остальные столбцы
|
||||
for (int j = 1; j <= m; j++) {
|
||||
int temp = dp[j];
|
||||
if (s[i - 1] == t[j - 1]) {
|
||||
// Если два символа равны, сразу пропустить их
|
||||
dp[j] = leftup;
|
||||
} else {
|
||||
// Минимальное число шагов редактирования = минимальное число шагов для вставки, удаления и замены + 1
|
||||
dp[j] = min(min(dp[j - 1], dp[j]), leftup) + 1;
|
||||
}
|
||||
leftup = temp; // Обновить до значения dp[i-1, j-1] для следующей итерации
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[m];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
String s = "bag";
|
||||
String t = "pack";
|
||||
int n = s.length, m = t.length;
|
||||
|
||||
// Полный перебор
|
||||
int res = editDistanceDFS(s, t, n, m);
|
||||
print("Чтобы преобразовать " + s + " в " + t + ", нужно минимум $res шагов");
|
||||
|
||||
// Поиск с мемоизацией
|
||||
List<List<int>> mem = List.generate(n + 1, (_) => List.filled(m + 1, -1));
|
||||
res = editDistanceDFSMem(s, t, mem, n, m);
|
||||
print("Чтобы преобразовать " + s + " в " + t + ", нужно минимум $res шагов");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
res = editDistanceDP(s, t);
|
||||
print("Чтобы преобразовать " + s + " в " + t + ", нужно минимум $res шагов");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = editDistanceDPComp(s, t);
|
||||
print("Чтобы преобразовать " + s + " в " + t + ", нужно минимум $res шагов");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,116 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: knapsack.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: полный перебор */
|
||||
int knapsackDFS(List<int> wgt, List<int> val, int i, int c) {
|
||||
// Если все предметы уже рассмотрены или в рюкзаке не осталось места, вернуть стоимость 0
|
||||
if (i == 0 || c == 0) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, можно только не класть предмет в рюкзак
|
||||
if (wgt[i - 1] > c) {
|
||||
return knapsackDFS(wgt, val, i - 1, c);
|
||||
}
|
||||
// Вычислить максимальную стоимость для случаев, когда предмет i не кладут и кладут
|
||||
int no = knapsackDFS(wgt, val, i - 1, c);
|
||||
int yes = knapsackDFS(wgt, val, i - 1, c - wgt[i - 1]) + val[i - 1];
|
||||
// Вернуть вариант с большей стоимостью из двух возможных
|
||||
return max(no, yes);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: поиск с мемоизацией */
|
||||
int knapsackDFSMem(
|
||||
List<int> wgt,
|
||||
List<int> val,
|
||||
List<List<int>> mem,
|
||||
int i,
|
||||
int c,
|
||||
) {
|
||||
// Если все предметы уже рассмотрены или в рюкзаке не осталось места, вернуть стоимость 0
|
||||
if (i == 0 || c == 0) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
// Если запись уже есть, вернуть сразу
|
||||
if (mem[i][c] != -1) {
|
||||
return mem[i][c];
|
||||
}
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, можно только не класть предмет в рюкзак
|
||||
if (wgt[i - 1] > c) {
|
||||
return knapsackDFSMem(wgt, val, mem, i - 1, c);
|
||||
}
|
||||
// Вычислить максимальную стоимость для случаев, когда предмет i не кладут и кладут
|
||||
int no = knapsackDFSMem(wgt, val, mem, i - 1, c);
|
||||
int yes = knapsackDFSMem(wgt, val, mem, i - 1, c - wgt[i - 1]) + val[i - 1];
|
||||
// Сохранить и вернуть вариант с большей стоимостью из двух решений
|
||||
mem[i][c] = max(no, yes);
|
||||
return mem[i][c];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: динамическое программирование */
|
||||
int knapsackDP(List<int> wgt, List<int> val, int cap) {
|
||||
int n = wgt.length;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<List<int>> dp = List.generate(n + 1, (index) => List.filled(cap + 1, 0));
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
for (int c = 1; c <= cap; c++) {
|
||||
if (wgt[i - 1] > c) {
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, предмет i не выбирать
|
||||
dp[i][c] = dp[i - 1][c];
|
||||
} else {
|
||||
// Большее из двух решений: не брать или взять предмет i
|
||||
dp[i][c] = max(dp[i - 1][c], dp[i - 1][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][cap];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рюкзак 0-1: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
int knapsackDPComp(List<int> wgt, List<int> val, int cap) {
|
||||
int n = wgt.length;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<int> dp = List.filled(cap + 1, 0);
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
// Обход в обратном порядке
|
||||
for (int c = cap; c >= 1; c--) {
|
||||
if (wgt[i - 1] <= c) {
|
||||
// Большее из двух решений: не брать или взять предмет i
|
||||
dp[c] = max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[cap];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> wgt = [10, 20, 30, 40, 50];
|
||||
List<int> val = [50, 120, 150, 210, 240];
|
||||
int cap = 50;
|
||||
int n = wgt.length;
|
||||
|
||||
// Полный перебор
|
||||
int res = knapsackDFS(wgt, val, n, cap);
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = $res");
|
||||
|
||||
// Поиск с мемоизацией
|
||||
List<List<int>> mem =
|
||||
List.generate(n + 1, (index) => List.filled(cap + 1, -1));
|
||||
res = knapsackDFSMem(wgt, val, mem, n, cap);
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = $res");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
res = knapsackDP(wgt, val, cap);
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = $res");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = knapsackDPComp(wgt, val, cap);
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,48 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: min_cost_climbing_stairs_dp.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Минимальная стоимость подъема по лестнице: динамическое программирование */
|
||||
int minCostClimbingStairsDP(List<int> cost) {
|
||||
int n = cost.length - 1;
|
||||
if (n == 1 || n == 2) return cost[n];
|
||||
// Инициализация таблицы dp для хранения решений подзадач
|
||||
List<int> dp = List.filled(n + 1, 0);
|
||||
// Начальное состояние: заранее задать решения наименьших подзадач
|
||||
dp[1] = cost[1];
|
||||
dp[2] = cost[2];
|
||||
// Переход состояний: постепенное решение больших подзадач через меньшие
|
||||
for (int i = 3; i <= n; i++) {
|
||||
dp[i] = min(dp[i - 1], dp[i - 2]) + cost[i];
|
||||
}
|
||||
return dp[n];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная стоимость подъема по лестнице: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
int minCostClimbingStairsDPComp(List<int> cost) {
|
||||
int n = cost.length - 1;
|
||||
if (n == 1 || n == 2) return cost[n];
|
||||
int a = cost[1], b = cost[2];
|
||||
for (int i = 3; i <= n; i++) {
|
||||
int tmp = b;
|
||||
b = min(a, tmp) + cost[i];
|
||||
a = tmp;
|
||||
}
|
||||
return b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> cost = [0, 1, 10, 1, 1, 1, 10, 1, 1, 10, 1];
|
||||
print("Список стоимостей ступеней = $cost");
|
||||
|
||||
int res = minCostClimbingStairsDP(cost);
|
||||
print("Минимальная стоимость подъема по лестнице = $res");
|
||||
|
||||
res = minCostClimbingStairsDPComp(cost);
|
||||
print("Минимальная стоимость подъема по лестнице = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,120 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: min_path_sum.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: полный перебор */
|
||||
int minPathSumDFS(List<List<int>> grid, int i, int j) {
|
||||
// Если это верхняя левая ячейка, завершить поиск
|
||||
if (i == 0 && j == 0) {
|
||||
return grid[0][0];
|
||||
}
|
||||
// Если индексы строки или столбца выходят за границы, вернуть стоимость +∞
|
||||
if (i < 0 || j < 0) {
|
||||
// В Dart тип int — целое число фиксированного диапазона; значения, представляющего «бесконечность», не существует
|
||||
return BigInt.from(2).pow(31).toInt();
|
||||
}
|
||||
// Вычислить минимальную стоимость пути из левого верхнего угла до (i-1, j) и (i, j-1)
|
||||
int up = minPathSumDFS(grid, i - 1, j);
|
||||
int left = minPathSumDFS(grid, i, j - 1);
|
||||
// Вернуть минимальную стоимость пути из левого верхнего угла до (i, j)
|
||||
return min(left, up) + grid[i][j];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: поиск с мемоизацией */
|
||||
int minPathSumDFSMem(List<List<int>> grid, List<List<int>> mem, int i, int j) {
|
||||
// Если это верхняя левая ячейка, завершить поиск
|
||||
if (i == 0 && j == 0) {
|
||||
return grid[0][0];
|
||||
}
|
||||
// Если индексы строки или столбца выходят за границы, вернуть стоимость +∞
|
||||
if (i < 0 || j < 0) {
|
||||
// В Dart тип int — целое число фиксированного диапазона; значения, представляющего «бесконечность», не существует
|
||||
return BigInt.from(2).pow(31).toInt();
|
||||
}
|
||||
// Если запись уже есть, вернуть сразу
|
||||
if (mem[i][j] != -1) {
|
||||
return mem[i][j];
|
||||
}
|
||||
// Минимальная стоимость пути для левой и верхней ячеек
|
||||
int up = minPathSumDFSMem(grid, mem, i - 1, j);
|
||||
int left = minPathSumDFSMem(grid, mem, i, j - 1);
|
||||
// Сохранить и вернуть минимальную стоимость пути из левого верхнего угла до (i, j)
|
||||
mem[i][j] = min(left, up) + grid[i][j];
|
||||
return mem[i][j];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: динамическое программирование */
|
||||
int minPathSumDP(List<List<int>> grid) {
|
||||
int n = grid.length, m = grid[0].length;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<List<int>> dp = List.generate(n, (i) => List.filled(m, 0));
|
||||
dp[0][0] = grid[0][0];
|
||||
// Переход состояний: первая строка
|
||||
for (int j = 1; j < m; j++) {
|
||||
dp[0][j] = dp[0][j - 1] + grid[0][j];
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: первый столбец
|
||||
for (int i = 1; i < n; i++) {
|
||||
dp[i][0] = dp[i - 1][0] + grid[i][0];
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки и столбцы
|
||||
for (int i = 1; i < n; i++) {
|
||||
for (int j = 1; j < m; j++) {
|
||||
dp[i][j] = min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]) + grid[i][j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n - 1][m - 1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная сумма пути: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
int minPathSumDPComp(List<List<int>> grid) {
|
||||
int n = grid.length, m = grid[0].length;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<int> dp = List.filled(m, 0);
|
||||
dp[0] = grid[0][0];
|
||||
for (int j = 1; j < m; j++) {
|
||||
dp[j] = dp[j - 1] + grid[0][j];
|
||||
}
|
||||
// Переход состояний: остальные строки
|
||||
for (int i = 1; i < n; i++) {
|
||||
// Переход состояний: первый столбец
|
||||
dp[0] = dp[0] + grid[i][0];
|
||||
// Переход состояний: остальные столбцы
|
||||
for (int j = 1; j < m; j++) {
|
||||
dp[j] = min(dp[j - 1], dp[j]) + grid[i][j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[m - 1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<List<int>> grid = [
|
||||
[1, 3, 1, 5],
|
||||
[2, 2, 4, 2],
|
||||
[5, 3, 2, 1],
|
||||
[4, 3, 5, 2],
|
||||
];
|
||||
int n = grid.length, m = grid[0].length;
|
||||
|
||||
// Полный перебор
|
||||
int res = minPathSumDFS(grid, n - 1, m - 1);
|
||||
print("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = $res");
|
||||
|
||||
// Поиск с мемоизацией
|
||||
List<List<int>> mem = List.generate(n, (i) => List.filled(m, -1));
|
||||
res = minPathSumDFSMem(grid, mem, n - 1, m - 1);
|
||||
print("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = $res");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
res = minPathSumDP(grid);
|
||||
print("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = $res");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
res = minPathSumDPComp(grid);
|
||||
print("Минимальная сумма пути из левого верхнего угла в правый нижний = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,62 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: unbounded_knapsack.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Полный рюкзак: динамическое программирование */
|
||||
int unboundedKnapsackDP(List<int> wgt, List<int> val, int cap) {
|
||||
int n = wgt.length;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<List<int>> dp = List.generate(n + 1, (index) => List.filled(cap + 1, 0));
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
for (int c = 1; c <= cap; c++) {
|
||||
if (wgt[i - 1] > c) {
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, предмет i не выбирать
|
||||
dp[i][c] = dp[i - 1][c];
|
||||
} else {
|
||||
// Большее из двух решений: не брать или взять предмет i
|
||||
dp[i][c] = max(dp[i - 1][c], dp[i][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[n][cap];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Полный рюкзак: динамическое программирование с оптимизацией памяти */
|
||||
int unboundedKnapsackDPComp(List<int> wgt, List<int> val, int cap) {
|
||||
int n = wgt.length;
|
||||
// Инициализация таблицы dp
|
||||
List<int> dp = List.filled(cap + 1, 0);
|
||||
// Переход состояний
|
||||
for (int i = 1; i <= n; i++) {
|
||||
for (int c = 1; c <= cap; c++) {
|
||||
if (wgt[i - 1] > c) {
|
||||
// Если вместимость рюкзака превышена, предмет i не выбирать
|
||||
dp[c] = dp[c];
|
||||
} else {
|
||||
// Большее из двух решений: не брать или взять предмет i
|
||||
dp[c] = max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dp[cap];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> wgt = [1, 2, 3];
|
||||
List<int> val = [5, 11, 15];
|
||||
int cap = 4;
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование
|
||||
int res = unboundedKnapsackDP(wgt, val, cap);
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = $res");
|
||||
|
||||
// Динамическое программирование с оптимизацией памяти
|
||||
int resComp = unboundedKnapsackDPComp(wgt, val, cap);
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = $resComp");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,124 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: graph_adjacency_list.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-15
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/vertex.dart';
|
||||
|
||||
/* Класс неориентированного графа на основе списка смежности */
|
||||
class GraphAdjList {
|
||||
// Список смежности, где key — вершина, а value — все смежные ей вершины
|
||||
Map<Vertex, List<Vertex>> adjList = {};
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
GraphAdjList(List<List<Vertex>> edges) {
|
||||
for (List<Vertex> edge in edges) {
|
||||
addVertex(edge[0]);
|
||||
addVertex(edge[1]);
|
||||
addEdge(edge[0], edge[1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить число вершин */
|
||||
int size() {
|
||||
return adjList.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление ребра */
|
||||
void addEdge(Vertex vet1, Vertex vet2) {
|
||||
if (!adjList.containsKey(vet1) ||
|
||||
!adjList.containsKey(vet2) ||
|
||||
vet1 == vet2) {
|
||||
throw ArgumentError;
|
||||
}
|
||||
// Добавить ребро vet1 - vet2
|
||||
adjList[vet1]!.add(vet2);
|
||||
adjList[vet2]!.add(vet1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удаление ребра */
|
||||
void removeEdge(Vertex vet1, Vertex vet2) {
|
||||
if (!adjList.containsKey(vet1) ||
|
||||
!adjList.containsKey(vet2) ||
|
||||
vet1 == vet2) {
|
||||
throw ArgumentError;
|
||||
}
|
||||
// Удалить ребро vet1 - vet2
|
||||
adjList[vet1]!.remove(vet2);
|
||||
adjList[vet2]!.remove(vet1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление вершины */
|
||||
void addVertex(Vertex vet) {
|
||||
if (adjList.containsKey(vet)) return;
|
||||
// Добавить новый список в список смежности
|
||||
adjList[vet] = [];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удаление вершины */
|
||||
void removeVertex(Vertex vet) {
|
||||
if (!adjList.containsKey(vet)) {
|
||||
throw ArgumentError;
|
||||
}
|
||||
// Удалить из списка смежности список, соответствующий вершине vet
|
||||
adjList.remove(vet);
|
||||
// Обойти списки других вершин и удалить все ребра, содержащие vet
|
||||
adjList.forEach((key, value) {
|
||||
value.remove(vet);
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести список смежности */
|
||||
void printAdjList() {
|
||||
print("Список смежности =");
|
||||
adjList.forEach((key, value) {
|
||||
List<int> tmp = [];
|
||||
for (Vertex vertex in value) {
|
||||
tmp.add(vertex.val);
|
||||
}
|
||||
print("${key.val}: $tmp,");
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация неориентированного графа */
|
||||
List<Vertex> v = Vertex.valsToVets([1, 3, 2, 5, 4]);
|
||||
List<List<Vertex>> edges = [
|
||||
[v[0], v[1]],
|
||||
[v[0], v[3]],
|
||||
[v[1], v[2]],
|
||||
[v[2], v[3]],
|
||||
[v[2], v[4]],
|
||||
[v[3], v[4]],
|
||||
];
|
||||
GraphAdjList graph = GraphAdjList(edges);
|
||||
print("\nГраф после инициализации");
|
||||
graph.printAdjList();
|
||||
|
||||
/* Добавление ребра */
|
||||
// Вершины 1 и 2 соответствуют v[0] и v[2]
|
||||
graph.addEdge(v[0], v[2]);
|
||||
print("\nГраф после добавления ребра 1-2");
|
||||
graph.printAdjList();
|
||||
|
||||
/* Удаление ребра */
|
||||
// Вершины 1 и 3 соответствуют v[0] и v[1]
|
||||
graph.removeEdge(v[0], v[1]);
|
||||
print("\nГраф после удаления ребра 1-3");
|
||||
graph.printAdjList();
|
||||
|
||||
/* Добавление вершины */
|
||||
Vertex v5 = Vertex(6);
|
||||
graph.addVertex(v5);
|
||||
print("\nГраф после добавления вершины 6");
|
||||
graph.printAdjList();
|
||||
|
||||
/* Удаление вершины */
|
||||
// Вершина 3 соответствует v[1]
|
||||
graph.removeVertex(v[1]);
|
||||
print("\nГраф после удаления вершины 3");
|
||||
graph.printAdjList();
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,133 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: graph_adjacency_matrix.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-15
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
|
||||
/* Класс неориентированного графа на основе матрицы смежности */
|
||||
class GraphAdjMat {
|
||||
List<int> vertices = []; // Элемент вершины: элемент представляет «значение вершины», индекс представляет «индекс вершины»
|
||||
List<List<int>> adjMat = []; // Матрица смежности, где индексы строк и столбцов соответствуют «индексам вершин»
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
GraphAdjMat(List<int> vertices, List<List<int>> edges) {
|
||||
this.vertices = [];
|
||||
this.adjMat = [];
|
||||
// Добавление вершины
|
||||
for (int val in vertices) {
|
||||
addVertex(val);
|
||||
}
|
||||
// Добавить ребра
|
||||
// Обратите внимание: элементы edges представляют собой индексы вершин, то есть соответствуют индексам элементов vertices
|
||||
for (List<int> e in edges) {
|
||||
addEdge(e[0], e[1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить число вершин */
|
||||
int size() {
|
||||
return vertices.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление вершины */
|
||||
void addVertex(int val) {
|
||||
int n = size();
|
||||
// Добавить значение новой вершины в список вершин
|
||||
vertices.add(val);
|
||||
// Добавить строку в матрицу смежности
|
||||
List<int> newRow = List.filled(n, 0, growable: true);
|
||||
adjMat.add(newRow);
|
||||
// Добавить столбец в матрицу смежности
|
||||
for (List<int> row in adjMat) {
|
||||
row.add(0);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удаление вершины */
|
||||
void removeVertex(int index) {
|
||||
if (index >= size()) {
|
||||
throw IndexError;
|
||||
}
|
||||
// Удалить вершину с индексом index из списка вершин
|
||||
vertices.removeAt(index);
|
||||
// Удалить строку с индексом index из матрицы смежности
|
||||
adjMat.removeAt(index);
|
||||
// Удалить столбец с индексом index из матрицы смежности
|
||||
for (List<int> row in adjMat) {
|
||||
row.removeAt(index);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление ребра */
|
||||
// Параметры i и j соответствуют индексам элементов vertices
|
||||
void addEdge(int i, int j) {
|
||||
// Обработка выхода индекса за границы и случая равенства
|
||||
if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j) {
|
||||
throw IndexError;
|
||||
}
|
||||
// В неориентированном графе матрица смежности симметрична относительно главной диагонали, то есть выполняется (i, j) == (j, i)
|
||||
adjMat[i][j] = 1;
|
||||
adjMat[j][i] = 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удаление ребра */
|
||||
// Параметры i и j соответствуют индексам элементов vertices
|
||||
void removeEdge(int i, int j) {
|
||||
// Обработка выхода индекса за границы и случая равенства
|
||||
if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j) {
|
||||
throw IndexError;
|
||||
}
|
||||
adjMat[i][j] = 0;
|
||||
adjMat[j][i] = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести матрицу смежности */
|
||||
void printAdjMat() {
|
||||
print("Список вершин = $vertices");
|
||||
print("Матрица смежности = ");
|
||||
printMatrix(adjMat);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация неориентированного графа */
|
||||
// Обратите внимание: элементы edges представляют индексы вершин, то есть соответствуют индексам элементов vertices
|
||||
List<int> vertices = [1, 3, 2, 5, 4];
|
||||
List<List<int>> edges = [
|
||||
[0, 1],
|
||||
[0, 3],
|
||||
[1, 2],
|
||||
[2, 3],
|
||||
[2, 4],
|
||||
[3, 4],
|
||||
];
|
||||
GraphAdjMat graph = GraphAdjMat(vertices, edges);
|
||||
print("\nГраф после инициализации");
|
||||
graph.printAdjMat();
|
||||
|
||||
/* Добавление ребра */
|
||||
// Индексы вершин 1 и 2 равны 0 и 2 соответственно
|
||||
graph.addEdge(0, 2);
|
||||
print("\nГраф после добавления ребра 1-2");
|
||||
graph.printAdjMat();
|
||||
|
||||
/* Удаление ребра */
|
||||
// Индексы вершин 1 и 3 равны 0 и 1 соответственно
|
||||
graph.removeEdge(0, 1);
|
||||
print("\nГраф после удаления ребра 1-3");
|
||||
graph.printAdjMat();
|
||||
|
||||
/* Добавление вершины */
|
||||
graph.addVertex(6);
|
||||
print("\nГраф после добавления вершины 6");
|
||||
graph.printAdjMat();
|
||||
|
||||
/* Удаление вершины */
|
||||
// Индекс вершины 3 равен 1
|
||||
graph.removeVertex(1);
|
||||
print("\nГраф после удаления вершины 3");
|
||||
graph.printAdjMat();
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,66 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: graph_bfs.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-15
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:collection';
|
||||
|
||||
import '../utils/vertex.dart';
|
||||
import 'graph_adjacency_list.dart';
|
||||
|
||||
/* Обход в ширину */
|
||||
List<Vertex> graphBFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
|
||||
// Использовать список смежности для представления графа, чтобы получать все смежные вершины заданной вершины
|
||||
// Последовательность обхода вершин
|
||||
List<Vertex> res = [];
|
||||
// Хеш-множество для хранения уже посещенных вершин
|
||||
Set<Vertex> visited = {};
|
||||
visited.add(startVet);
|
||||
// Очередь используется для реализации BFS
|
||||
Queue<Vertex> que = Queue();
|
||||
que.add(startVet);
|
||||
// Начиная с вершины vet, продолжать цикл, пока не будут посещены все вершины
|
||||
while (que.isNotEmpty) {
|
||||
Vertex vet = que.removeFirst(); // Извлечь головную вершину из очереди
|
||||
res.add(vet); // Отметить посещенную вершину
|
||||
// Обойти все смежные вершины данной вершины
|
||||
for (Vertex adjVet in graph.adjList[vet]!) {
|
||||
if (visited.contains(adjVet)) {
|
||||
continue; // Пропустить уже посещенную вершину
|
||||
}
|
||||
que.add(adjVet); // Помещать в очередь только непосещенные вершины
|
||||
visited.add(adjVet); // Отметить эту вершину как посещенную
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Вернуть последовательность обхода вершин
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Dirver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация неориентированного графа */
|
||||
List<Vertex> v = Vertex.valsToVets([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]);
|
||||
List<List<Vertex>> edges = [
|
||||
[v[0], v[1]],
|
||||
[v[0], v[3]],
|
||||
[v[1], v[2]],
|
||||
[v[1], v[4]],
|
||||
[v[2], v[5]],
|
||||
[v[3], v[4]],
|
||||
[v[3], v[6]],
|
||||
[v[4], v[5]],
|
||||
[v[4], v[7]],
|
||||
[v[5], v[8]],
|
||||
[v[6], v[7]],
|
||||
[v[7], v[8]],
|
||||
];
|
||||
GraphAdjList graph = GraphAdjList(edges);
|
||||
print("\nГраф после инициализации");
|
||||
graph.printAdjList();
|
||||
|
||||
/* Обход в ширину */
|
||||
List<Vertex> res = graphBFS(graph, v[0]);
|
||||
print("\nПоследовательность вершин при обходе в ширину (BFS)");
|
||||
print(Vertex.vetsToVals(res));
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,59 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: graph_dfs.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-15
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/vertex.dart';
|
||||
import 'graph_adjacency_list.dart';
|
||||
|
||||
/* Вспомогательная функция обхода в глубину */
|
||||
void dfs(
|
||||
GraphAdjList graph,
|
||||
Set<Vertex> visited,
|
||||
List<Vertex> res,
|
||||
Vertex vet,
|
||||
) {
|
||||
res.add(vet); // Отметить посещенную вершину
|
||||
visited.add(vet); // Отметить эту вершину как посещенную
|
||||
// Обойти все смежные вершины данной вершины
|
||||
for (Vertex adjVet in graph.adjList[vet]!) {
|
||||
if (visited.contains(adjVet)) {
|
||||
continue; // Пропустить уже посещенную вершину
|
||||
}
|
||||
// Рекурсивно обходить смежные вершины
|
||||
dfs(graph, visited, res, adjVet);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Обход в глубину */
|
||||
List<Vertex> graphDFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
|
||||
// Последовательность обхода вершин
|
||||
List<Vertex> res = [];
|
||||
// Хеш-множество для хранения уже посещенных вершин
|
||||
Set<Vertex> visited = {};
|
||||
dfs(graph, visited, res, startVet);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация неориентированного графа */
|
||||
List<Vertex> v = Vertex.valsToVets([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]);
|
||||
List<List<Vertex>> edges = [
|
||||
[v[0], v[1]],
|
||||
[v[0], v[3]],
|
||||
[v[1], v[2]],
|
||||
[v[2], v[5]],
|
||||
[v[4], v[5]],
|
||||
[v[5], v[6]],
|
||||
];
|
||||
GraphAdjList graph = GraphAdjList(edges);
|
||||
print("\nГраф после инициализации");
|
||||
graph.printAdjList();
|
||||
|
||||
/* Обход в глубину */
|
||||
List<Vertex> res = graphDFS(graph, v[0]);
|
||||
print("\nПоследовательность вершин при обходе в глубину (DFS)");
|
||||
print(Vertex.vetsToVals(res));
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,50 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: coin_change_greedy.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Размен монет: жадный алгоритм */
|
||||
int coinChangeGreedy(List<int> coins, int amt) {
|
||||
// Предположить, что список coins упорядочен
|
||||
int i = coins.length - 1;
|
||||
int count = 0;
|
||||
// Циклически выполнять жадный выбор, пока не останется суммы
|
||||
while (amt > 0) {
|
||||
// Найти монету, которая меньше остатка суммы и наиболее к нему близка
|
||||
while (i > 0 && coins[i] > amt) {
|
||||
i--;
|
||||
}
|
||||
// Выбрать coins[i]
|
||||
amt -= coins[i];
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
// Если допустимое решение не найдено, вернуть -1
|
||||
return amt == 0 ? count : -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
// Жадный подход: гарантирует нахождение глобально оптимального решения
|
||||
List<int> coins = [1, 5, 10, 20, 50, 100];
|
||||
int amt = 186;
|
||||
int res = coinChangeGreedy(coins, amt);
|
||||
print("\ncoins = $coins, amt = $amt");
|
||||
print("Минимальное число монет для набора суммы $amt = $res");
|
||||
|
||||
// Жадный подход: не гарантирует нахождение глобально оптимального решения
|
||||
coins = [1, 20, 50];
|
||||
amt = 60;
|
||||
res = coinChangeGreedy(coins, amt);
|
||||
print("\ncoins = $coins, amt = $amt");
|
||||
print("Минимальное число монет для набора суммы $amt = $res");
|
||||
print("На самом деле минимум равен 3: 20 + 20 + 20");
|
||||
|
||||
// Жадный подход: не гарантирует нахождение глобально оптимального решения
|
||||
coins = [1, 49, 50];
|
||||
amt = 98;
|
||||
res = coinChangeGreedy(coins, amt);
|
||||
print("\ncoins = $coins, amt = $amt");
|
||||
print("Минимальное число монет для набора суммы $amt = $res");
|
||||
print("На самом деле минимум равен 2: 49 + 49");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,47 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: fractional_knapsack.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Предмет */
|
||||
class Item {
|
||||
int w; // Вес предмета
|
||||
int v; // Стоимость предмета
|
||||
|
||||
Item(this.w, this.v);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Дробный рюкзак: жадный алгоритм */
|
||||
double fractionalKnapsack(List<int> wgt, List<int> val, int cap) {
|
||||
// Создать список предметов с двумя свойствами: вес и стоимость
|
||||
List<Item> items = List.generate(wgt.length, (i) => Item(wgt[i], val[i]));
|
||||
// Отсортировать по удельной стоимости item.v / item.w в порядке убывания
|
||||
items.sort((a, b) => (b.v / b.w).compareTo(a.v / a.w));
|
||||
// Циклический жадный выбор
|
||||
double res = 0;
|
||||
for (Item item in items) {
|
||||
if (item.w <= cap) {
|
||||
// Если оставшейся вместимости достаточно, положить в рюкзак текущий предмет целиком
|
||||
res += item.v;
|
||||
cap -= item.w;
|
||||
} else {
|
||||
// Если оставшейся вместимости недостаточно, положить в рюкзак часть текущего предмета
|
||||
res += item.v / item.w * cap;
|
||||
// Свободной вместимости больше не осталось, поэтому выйти из цикла
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> wgt = [10, 20, 30, 40, 50];
|
||||
List<int> val = [50, 120, 150, 210, 240];
|
||||
int cap = 50;
|
||||
|
||||
// Жадный алгоритм
|
||||
double res = fractionalKnapsack(wgt, val, cap);
|
||||
print("Максимальная стоимость предметов без превышения вместимости рюкзака = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,37 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: max_capacity.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Максимальная вместимость: жадный алгоритм */
|
||||
int maxCapacity(List<int> ht) {
|
||||
// Инициализировать i и j так, чтобы они располагались по двум концам массива
|
||||
int i = 0, j = ht.length - 1;
|
||||
// Начальная максимальная вместимость равна 0
|
||||
int res = 0;
|
||||
// Выполнять жадный выбор в цикле, пока две доски не встретятся
|
||||
while (i < j) {
|
||||
// Обновить максимальную вместимость
|
||||
int cap = min(ht[i], ht[j]) * (j - i);
|
||||
res = max(res, cap);
|
||||
// Сдвигать внутрь более короткую сторону
|
||||
if (ht[i] < ht[j]) {
|
||||
i++;
|
||||
} else {
|
||||
j--;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> ht = [3, 8, 5, 2, 7, 7, 3, 4];
|
||||
|
||||
// Жадный алгоритм
|
||||
int res = maxCapacity(ht);
|
||||
print("Максимальная вместимость = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,37 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: max_product_cutting.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-11
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Максимальное произведение разрезания: жадный алгоритм */
|
||||
int maxProductCutting(int n) {
|
||||
// Когда n <= 3, обязательно нужно выделить одну 1
|
||||
if (n <= 3) {
|
||||
return 1 * (n - 1);
|
||||
}
|
||||
// Жадно выделить множители 3, где a — число троек, а b — остаток
|
||||
int a = n ~/ 3;
|
||||
int b = n % 3;
|
||||
if (b == 1) {
|
||||
// Если остаток равен 1, преобразовать одну пару 1 * 3 в 2 * 2
|
||||
return (pow(3, a - 1) * 2 * 2).toInt();
|
||||
}
|
||||
if (b == 2) {
|
||||
// Если остаток равен 2, ничего не делать
|
||||
return (pow(3, a) * 2).toInt();
|
||||
}
|
||||
// Если остаток равен 0, ничего не делать
|
||||
return pow(3, a).toInt();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int n = 58;
|
||||
|
||||
// Жадный алгоритм
|
||||
int res = maxProductCutting(n);
|
||||
print("Максимальное произведение после разрезания = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,126 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: array_hash_map.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-29
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Пара ключ-значение */
|
||||
class Pair {
|
||||
int key;
|
||||
String val;
|
||||
Pair(this.key, this.val);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Хеш-таблица на основе массива */
|
||||
class ArrayHashMap {
|
||||
late List<Pair?> _buckets;
|
||||
|
||||
ArrayHashMap() {
|
||||
// Инициализировать массив, содержащий 100 корзин
|
||||
_buckets = List.filled(100, null);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Хеш-функция */
|
||||
int _hashFunc(int key) {
|
||||
final int index = key % 100;
|
||||
return index;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция поиска */
|
||||
String? get(int key) {
|
||||
final int index = _hashFunc(key);
|
||||
final Pair? pair = _buckets[index];
|
||||
if (pair == null) {
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
return pair.val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция добавления */
|
||||
void put(int key, String val) {
|
||||
final Pair pair = Pair(key, val);
|
||||
final int index = _hashFunc(key);
|
||||
_buckets[index] = pair;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция удаления */
|
||||
void remove(int key) {
|
||||
final int index = _hashFunc(key);
|
||||
_buckets[index] = null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить все пары ключ-значение */
|
||||
List<Pair> pairSet() {
|
||||
List<Pair> pairSet = [];
|
||||
for (final Pair? pair in _buckets) {
|
||||
if (pair != null) {
|
||||
pairSet.add(pair);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return pairSet;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить все ключи */
|
||||
List<int> keySet() {
|
||||
List<int> keySet = [];
|
||||
for (final Pair? pair in _buckets) {
|
||||
if (pair != null) {
|
||||
keySet.add(pair.key);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return keySet;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить все значения */
|
||||
List<String> values() {
|
||||
List<String> valueSet = [];
|
||||
for (final Pair? pair in _buckets) {
|
||||
if (pair != null) {
|
||||
valueSet.add(pair.val);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return valueSet;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести хеш-таблицу */
|
||||
void printHashMap() {
|
||||
for (final Pair kv in pairSet()) {
|
||||
print("${kv.key} -> ${kv.val}");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация хеш-таблицы */
|
||||
final ArrayHashMap map = ArrayHashMap();
|
||||
|
||||
/* Операция добавления */
|
||||
// Добавить пару (key, value) в хеш-таблицу
|
||||
map.put(12836, "Сяо Ха");
|
||||
map.put(15937, "Сяо Ло");
|
||||
map.put(16750, "Сяо Суань");
|
||||
map.put(13276, "Сяо Фа");
|
||||
map.put(10583, "Сяо Я");
|
||||
print("\nПосле добавления хеш-таблица имеет вид\nКлюч -> Значение");
|
||||
map.printHashMap();
|
||||
|
||||
/* Операция поиска */
|
||||
// Ввести в хеш-таблицу ключ key и получить значение value
|
||||
String? name = map.get(15937);
|
||||
print("\nДля номера 15937 найдено имя $name");
|
||||
|
||||
/* Операция удаления */
|
||||
// Удалить пару (key, value) из хеш-таблицы
|
||||
map.remove(10583);
|
||||
print("\nПосле удаления 10583 хеш-таблица имеет вид\nКлюч -> Значение");
|
||||
map.printHashMap();
|
||||
|
||||
/* Обход хеш-таблицы */
|
||||
print("\nОтдельный обход пар ключ-значение");
|
||||
map.pairSet().forEach((kv) => print("${kv.key} -> ${kv.val}"));
|
||||
print("\nОтдельный обход ключей");
|
||||
map.keySet().forEach((key) => print("$key"));
|
||||
print("\nОтдельный обход значений");
|
||||
map.values().forEach((val) => print("$val"));
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,34 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: built_in_hash.dart
|
||||
* Created Time: 2023-06-25
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.dart';
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int _num = 3;
|
||||
int hashNum = _num.hashCode;
|
||||
print("Хеш-значение целого числа $_num = $hashNum");
|
||||
|
||||
bool bol = true;
|
||||
int hashBol = bol.hashCode;
|
||||
print("Хеш-значение булева значения $bol = $hashBol");
|
||||
|
||||
double dec = 3.14159;
|
||||
int hashDec = dec.hashCode;
|
||||
print("Хеш-значение десятичного числа $dec = $hashDec");
|
||||
|
||||
String str = "Hello Algo";
|
||||
int hashStr = str.hashCode;
|
||||
print("Хеш-значение строки $str = $hashStr");
|
||||
|
||||
List arr = [12836, "Сяо Ха"];
|
||||
int hashArr = arr.hashCode;
|
||||
print("Хеш-значение массива $arr = $hashArr");
|
||||
|
||||
ListNode obj = new ListNode(0);
|
||||
int hashObj = obj.hashCode;
|
||||
print("Хеш-значение объекта узла $obj = $hashObj");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,41 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: hash_map.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-29
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация хеш-таблицы */
|
||||
final Map<int, String> map = {};
|
||||
|
||||
/* Операция добавления */
|
||||
// Добавить пару (key, value) в хеш-таблицу
|
||||
map[12836] = "Сяо Ха";
|
||||
map[15937] = "Сяо Ло";
|
||||
map[16750] = "Сяо Суань";
|
||||
map[13276] = "Сяо Фа";
|
||||
map[10583] = "Сяо Я";
|
||||
print("\nПосле добавления хеш-таблица имеет вид\nКлюч -> Значение");
|
||||
map.forEach((key, value) => print("$key -> $value"));
|
||||
|
||||
/* Операция поиска */
|
||||
// Ввести в хеш-таблицу ключ key и получить значение value
|
||||
final String? name = map[15937];
|
||||
print("\nДля номера 15937 найдено имя $name");
|
||||
|
||||
/* Операция удаления */
|
||||
// Удалить пару (key, value) из хеш-таблицы
|
||||
map.remove(10583);
|
||||
print("\nПосле удаления 10583 хеш-таблица имеет вид\nКлюч -> Значение");
|
||||
map.forEach((key, value) => print("$key -> $value"));
|
||||
|
||||
/* Обход хеш-таблицы */
|
||||
print("\nОтдельный обход пар ключ-значение");
|
||||
map.forEach((key, value) => print("$key -> $value"));
|
||||
print("\nОтдельный обход ключей");
|
||||
map.keys.forEach((key) => print(key));
|
||||
print("\nОтдельный обход значений");
|
||||
map.forEach((key, value) => print("$value"));
|
||||
map.values.forEach((value) => print(value));
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,138 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: hash_map_chaining.dart
|
||||
* Created Time: 2023-06-24
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'array_hash_map.dart';
|
||||
|
||||
/* Хеш-таблица с цепочками */
|
||||
class HashMapChaining {
|
||||
late int size; // Число пар ключ-значение
|
||||
late int capacity; // Вместимость хеш-таблицы
|
||||
late double loadThres; // Порог коэффициента загрузки для запуска расширения
|
||||
late int extendRatio; // Коэффициент расширения
|
||||
late List<List<Pair>> buckets; // Массив корзин
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
HashMapChaining() {
|
||||
size = 0;
|
||||
capacity = 4;
|
||||
loadThres = 2.0 / 3.0;
|
||||
extendRatio = 2;
|
||||
buckets = List.generate(capacity, (_) => []);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Хеш-функция */
|
||||
int hashFunc(int key) {
|
||||
return key % capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Коэффициент загрузки */
|
||||
double loadFactor() {
|
||||
return size / capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция поиска */
|
||||
String? get(int key) {
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
List<Pair> bucket = buckets[index];
|
||||
// Обойти корзину; если найден key, вернуть соответствующее val
|
||||
for (Pair pair in bucket) {
|
||||
if (pair.key == key) {
|
||||
return pair.val;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Если key не найден, вернуть null
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция добавления */
|
||||
void put(int key, String val) {
|
||||
// Когда коэффициент загрузки превышает порог, выполнить расширение
|
||||
if (loadFactor() > loadThres) {
|
||||
extend();
|
||||
}
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
List<Pair> bucket = buckets[index];
|
||||
// Обойти корзину; если встретился указанный key, обновить соответствующее val и вернуть
|
||||
for (Pair pair in bucket) {
|
||||
if (pair.key == key) {
|
||||
pair.val = val;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Если такого key нет, добавить пару ключ-значение в конец
|
||||
Pair pair = Pair(key, val);
|
||||
bucket.add(pair);
|
||||
size++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция удаления */
|
||||
void remove(int key) {
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
List<Pair> bucket = buckets[index];
|
||||
// Обойти корзину и удалить из нее пару ключ-значение
|
||||
for (Pair pair in bucket) {
|
||||
if (pair.key == key) {
|
||||
bucket.remove(pair);
|
||||
size--;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Расширить хеш-таблицу */
|
||||
void extend() {
|
||||
// Временно сохранить исходную хеш-таблицу
|
||||
List<List<Pair>> bucketsTmp = buckets;
|
||||
// Инициализация новой хеш-таблицы после расширения
|
||||
capacity *= extendRatio;
|
||||
buckets = List.generate(capacity, (_) => []);
|
||||
size = 0;
|
||||
// Перенести пары ключ-значение из исходной хеш-таблицы в новую
|
||||
for (List<Pair> bucket in bucketsTmp) {
|
||||
for (Pair pair in bucket) {
|
||||
put(pair.key, pair.val);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести хеш-таблицу */
|
||||
void printHashMap() {
|
||||
for (List<Pair> bucket in buckets) {
|
||||
List<String> res = [];
|
||||
for (Pair pair in bucket) {
|
||||
res.add("${pair.key} -> ${pair.val}");
|
||||
}
|
||||
print(res);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация хеш-таблицы */
|
||||
HashMapChaining map = HashMapChaining();
|
||||
|
||||
/* Операция добавления */
|
||||
// Добавить пару (key, value) в хеш-таблицу
|
||||
map.put(12836, "Сяо Ха");
|
||||
map.put(15937, "Сяо Ло");
|
||||
map.put(16750, "Сяо Суань");
|
||||
map.put(13276, "Сяо Фа");
|
||||
map.put(10583, "Сяо Я");
|
||||
print("\nПосле добавления хеш-таблица имеет вид\nКлюч -> Значение");
|
||||
map.printHashMap();
|
||||
|
||||
/* Операция поиска */
|
||||
// Ввести в хеш-таблицу ключ key и получить значение value
|
||||
String? name = map.get(13276);
|
||||
print("\nДля номера 13276 найдено имя ${name}");
|
||||
|
||||
/* Операция удаления */
|
||||
// Удалить пару (key, value) из хеш-таблицы
|
||||
map.remove(12836);
|
||||
print("\nПосле удаления 12836 хеш-таблица имеет вид\nКлюч -> Значение");
|
||||
map.printHashMap();
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,157 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: hash_map_open_addressing.dart
|
||||
* Created Time: 2023-06-25
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'array_hash_map.dart';
|
||||
|
||||
/* Хеш-таблица с открытой адресацией */
|
||||
class HashMapOpenAddressing {
|
||||
late int _size; // Число пар ключ-значение
|
||||
int _capacity = 4; // Вместимость хеш-таблицы
|
||||
double _loadThres = 2.0 / 3.0; // Порог коэффициента загрузки для запуска расширения
|
||||
int _extendRatio = 2; // Коэффициент расширения
|
||||
late List<Pair?> _buckets; // Массив корзин
|
||||
Pair _TOMBSTONE = Pair(-1, "-1"); // Удалить метку
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
HashMapOpenAddressing() {
|
||||
_size = 0;
|
||||
_buckets = List.generate(_capacity, (index) => null);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Хеш-функция */
|
||||
int hashFunc(int key) {
|
||||
return key % _capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Коэффициент загрузки */
|
||||
double loadFactor() {
|
||||
return _size / _capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Найти индекс корзины, соответствующий key */
|
||||
int findBucket(int key) {
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
int firstTombstone = -1;
|
||||
// Выполнять линейное пробирование и завершить при встрече с пустой корзиной
|
||||
while (_buckets[index] != null) {
|
||||
// Если встретился key, вернуть соответствующий индекс корзины
|
||||
if (_buckets[index]!.key == key) {
|
||||
// Если ранее встретилась метка удаления, переместить пару ключ-значение на этот индекс
|
||||
if (firstTombstone != -1) {
|
||||
_buckets[firstTombstone] = _buckets[index];
|
||||
_buckets[index] = _TOMBSTONE;
|
||||
return firstTombstone; // Вернуть индекс корзины после перемещения
|
||||
}
|
||||
return index; // Вернуть индекс корзины
|
||||
}
|
||||
// Записать первую встретившуюся метку удаления
|
||||
if (firstTombstone == -1 && _buckets[index] == _TOMBSTONE) {
|
||||
firstTombstone = index;
|
||||
}
|
||||
// Вычислить индекс корзины; при выходе за конец вернуться к началу
|
||||
index = (index + 1) % _capacity;
|
||||
}
|
||||
// Если key не существует, вернуть индекс точки добавления
|
||||
return firstTombstone == -1 ? index : firstTombstone;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция поиска */
|
||||
String? get(int key) {
|
||||
// Найти индекс корзины, соответствующий key
|
||||
int index = findBucket(key);
|
||||
// Если пара ключ-значение найдена, вернуть соответствующее val
|
||||
if (_buckets[index] != null && _buckets[index] != _TOMBSTONE) {
|
||||
return _buckets[index]!.val;
|
||||
}
|
||||
// Если пары ключ-значение не существует, вернуть null
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция добавления */
|
||||
void put(int key, String val) {
|
||||
// Когда коэффициент загрузки превышает порог, выполнить расширение
|
||||
if (loadFactor() > _loadThres) {
|
||||
extend();
|
||||
}
|
||||
// Найти индекс корзины, соответствующий key
|
||||
int index = findBucket(key);
|
||||
// Если пара ключ-значение найдена, перезаписать val и вернуть
|
||||
if (_buckets[index] != null && _buckets[index] != _TOMBSTONE) {
|
||||
_buckets[index]!.val = val;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// Если пары ключ-значение нет, добавить ее
|
||||
_buckets[index] = new Pair(key, val);
|
||||
_size++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция удаления */
|
||||
void remove(int key) {
|
||||
// Найти индекс корзины, соответствующий key
|
||||
int index = findBucket(key);
|
||||
// Если пара ключ-значение найдена, заменить ее меткой удаления
|
||||
if (_buckets[index] != null && _buckets[index] != _TOMBSTONE) {
|
||||
_buckets[index] = _TOMBSTONE;
|
||||
_size--;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Расширить хеш-таблицу */
|
||||
void extend() {
|
||||
// Временно сохранить исходную хеш-таблицу
|
||||
List<Pair?> bucketsTmp = _buckets;
|
||||
// Инициализация новой хеш-таблицы после расширения
|
||||
_capacity *= _extendRatio;
|
||||
_buckets = List.generate(_capacity, (index) => null);
|
||||
_size = 0;
|
||||
// Перенести пары ключ-значение из исходной хеш-таблицы в новую
|
||||
for (Pair? pair in bucketsTmp) {
|
||||
if (pair != null && pair != _TOMBSTONE) {
|
||||
put(pair.key, pair.val);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести хеш-таблицу */
|
||||
void printHashMap() {
|
||||
for (Pair? pair in _buckets) {
|
||||
if (pair == null) {
|
||||
print("null");
|
||||
} else if (pair == _TOMBSTONE) {
|
||||
print("TOMBSTONE");
|
||||
} else {
|
||||
print("${pair.key} -> ${pair.val}");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация хеш-таблицы */
|
||||
HashMapOpenAddressing map = HashMapOpenAddressing();
|
||||
|
||||
/* Операция добавления */
|
||||
// Добавить пару (key, value) в хеш-таблицу
|
||||
map.put(12836, "Сяо Ха");
|
||||
map.put(15937, "Сяо Ло");
|
||||
map.put(16750, "Сяо Суань");
|
||||
map.put(13276, "Сяо Фа");
|
||||
map.put(10583, "Сяо Я");
|
||||
print("\nПосле добавления хеш-таблица имеет вид\nКлюч -> Значение");
|
||||
map.printHashMap();
|
||||
|
||||
/* Операция поиска */
|
||||
// Ввести в хеш-таблицу ключ key и получить значение value
|
||||
String? name = map.get(13276);
|
||||
print("\nДля номера 13276 найдено имя $name");
|
||||
|
||||
/* Операция удаления */
|
||||
// Удалить пару (key, value) из хеш-таблицы
|
||||
map.remove(16750);
|
||||
print("\nПосле удаления 16750 хеш-таблица имеет вид\nКлюч -> Значение");
|
||||
map.printHashMap();
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,62 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: simple_hash.dart
|
||||
* Created Time: 2023-06-25
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Аддитивное хеширование */
|
||||
int addHash(String key) {
|
||||
int hash = 0;
|
||||
final int MODULUS = 1000000007;
|
||||
for (int i = 0; i < key.length; i++) {
|
||||
hash = (hash + key.codeUnitAt(i)) % MODULUS;
|
||||
}
|
||||
return hash;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Мультипликативное хеширование */
|
||||
int mulHash(String key) {
|
||||
int hash = 0;
|
||||
final int MODULUS = 1000000007;
|
||||
for (int i = 0; i < key.length; i++) {
|
||||
hash = (31 * hash + key.codeUnitAt(i)) % MODULUS;
|
||||
}
|
||||
return hash;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* XOR-хеширование */
|
||||
int xorHash(String key) {
|
||||
int hash = 0;
|
||||
final int MODULUS = 1000000007;
|
||||
for (int i = 0; i < key.length; i++) {
|
||||
hash ^= key.codeUnitAt(i);
|
||||
}
|
||||
return hash & MODULUS;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Хеширование с циклическим сдвигом */
|
||||
int rotHash(String key) {
|
||||
int hash = 0;
|
||||
final int MODULUS = 1000000007;
|
||||
for (int i = 0; i < key.length; i++) {
|
||||
hash = ((hash << 4) ^ (hash >> 28) ^ key.codeUnitAt(i)) % MODULUS;
|
||||
}
|
||||
return hash;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Dirver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
String key = "Hello Algo";
|
||||
|
||||
int hash = addHash(key);
|
||||
print("Хеш-сумма сложением = $hash");
|
||||
|
||||
hash = mulHash(key);
|
||||
print("Хеш-сумма умножением = $hash");
|
||||
|
||||
hash = xorHash(key);
|
||||
print("Хеш-сумма XOR = $hash");
|
||||
|
||||
hash = rotHash(key);
|
||||
print("Хеш-сумма с циклическим сдвигом = $hash");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,151 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: my_heap.dart
|
||||
* Created Time: 2023-04-09
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
|
||||
/* Максимальная куча */
|
||||
class MaxHeap {
|
||||
late List<int> _maxHeap;
|
||||
|
||||
/* Конструктор, строящий кучу по входному списку */
|
||||
MaxHeap(List<int> nums) {
|
||||
// Добавить элементы списка в кучу без изменений
|
||||
_maxHeap = nums;
|
||||
// Выполнить heapify для всех узлов, кроме листовых
|
||||
for (int i = _parent(size() - 1); i >= 0; i--) {
|
||||
siftDown(i);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить индекс левого дочернего узла */
|
||||
int _left(int i) {
|
||||
return 2 * i + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить индекс правого дочернего узла */
|
||||
int _right(int i) {
|
||||
return 2 * i + 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить индекс родительского узла */
|
||||
int _parent(int i) {
|
||||
return (i - 1) ~/ 2; // Округление вниз при делении
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поменять элементы местами */
|
||||
void _swap(int i, int j) {
|
||||
int tmp = _maxHeap[i];
|
||||
_maxHeap[i] = _maxHeap[j];
|
||||
_maxHeap[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получение размера кучи */
|
||||
int size() {
|
||||
return _maxHeap.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли куча */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return size() == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу на вершине кучи */
|
||||
int peek() {
|
||||
return _maxHeap[0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в кучу */
|
||||
void push(int val) {
|
||||
// Добавление узла
|
||||
_maxHeap.add(val);
|
||||
// Просеивание снизу вверх
|
||||
siftUp(size() - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Начиная с узла i, выполнить просеивание снизу вверх */
|
||||
void siftUp(int i) {
|
||||
while (true) {
|
||||
// Получение родительского узла для узла i
|
||||
int p = _parent(i);
|
||||
// Завершить heapify, когда «корневой узел уже пройден» или «узел не требует исправления»
|
||||
if (p < 0 || _maxHeap[i] <= _maxHeap[p]) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// Поменять два узла местами
|
||||
_swap(i, p);
|
||||
// Циклическое просеивание вверх
|
||||
i = p;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из кучи */
|
||||
int pop() {
|
||||
// Обработка пустого случая
|
||||
if (isEmpty()) throw Exception('куча пуста');
|
||||
// Поменять корневой узел с самым правым листом местами (поменять первый и последний элементы)
|
||||
_swap(0, size() - 1);
|
||||
// Удаление узла
|
||||
int val = _maxHeap.removeLast();
|
||||
// Просеивание сверху вниз
|
||||
siftDown(0);
|
||||
// Вернуть элемент с вершины кучи
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Начиная с узла i, выполнить просеивание сверху вниз */
|
||||
void siftDown(int i) {
|
||||
while (true) {
|
||||
// Определить узел с максимальным значением среди i, l и r и обозначить его как ma
|
||||
int l = _left(i);
|
||||
int r = _right(i);
|
||||
int ma = i;
|
||||
if (l < size() && _maxHeap[l] > _maxHeap[ma]) ma = l;
|
||||
if (r < size() && _maxHeap[r] > _maxHeap[ma]) ma = r;
|
||||
// Если узел i уже максимален или индексы l и r вне границ, дальнейшее просеивание не требуется, выйти
|
||||
if (ma == i) break;
|
||||
// Поменять два узла местами
|
||||
_swap(i, ma);
|
||||
// Циклическое просеивание вниз
|
||||
i = ma;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести кучу (двоичное дерево) */
|
||||
void print() {
|
||||
printHeap(_maxHeap);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация максимальной кучи */
|
||||
MaxHeap maxHeap = MaxHeap([9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2]);
|
||||
print("\nПосле построения кучи из входного списка");
|
||||
maxHeap.print();
|
||||
|
||||
/* Получение элемента с вершины кучи */
|
||||
int peek = maxHeap.peek();
|
||||
print("\nЭлемент на вершине кучи = $peek");
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в кучу */
|
||||
int val = 7;
|
||||
maxHeap.push(val);
|
||||
print("\nПосле добавления элемента $val в кучу");
|
||||
maxHeap.print();
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента с вершины кучи */
|
||||
peek = maxHeap.pop();
|
||||
print("\nПосле извлечения элемента вершины кучи $peek");
|
||||
maxHeap.print();
|
||||
|
||||
/* Получение размера кучи */
|
||||
int size = maxHeap.size();
|
||||
print("\nКоличество элементов в куче = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли куча */
|
||||
bool isEmpty = maxHeap.isEmpty();
|
||||
print("\nПуста ли куча: $isEmpty");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,150 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: top_k.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-15
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
|
||||
/* Найти k наибольших элементов массива с помощью кучи */
|
||||
MinHeap topKHeap(List<int> nums, int k) {
|
||||
// Инициализировать минимальную кучу, поместив в нее первые k элементов массива
|
||||
MinHeap heap = MinHeap(nums.sublist(0, k));
|
||||
// Начиная с элемента k+1, поддерживать длину кучи равной k
|
||||
for (int i = k; i < nums.length; i++) {
|
||||
// Если текущий элемент больше элемента на вершине кучи, извлечь вершину кучи и добавить текущий элемент в кучу
|
||||
if (nums[i] > heap.peek()) {
|
||||
heap.pop();
|
||||
heap.push(nums[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return heap;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [1, 7, 6, 3, 2];
|
||||
int k = 3;
|
||||
|
||||
MinHeap res = topKHeap(nums, k);
|
||||
print("Наибольшие $k элементов");
|
||||
res.print();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Минимальная куча */
|
||||
class MinHeap {
|
||||
late List<int> _minHeap;
|
||||
|
||||
/* Конструктор, строящий кучу по входному списку */
|
||||
MinHeap(List<int> nums) {
|
||||
// Добавить элементы списка в кучу без изменений
|
||||
_minHeap = nums;
|
||||
// Выполнить heapify для всех узлов, кроме листовых
|
||||
for (int i = _parent(size() - 1); i >= 0; i--) {
|
||||
siftDown(i);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вернуть элементы в куче */
|
||||
List<int> getHeap() {
|
||||
return _minHeap;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить индекс левого дочернего узла */
|
||||
int _left(int i) {
|
||||
return 2 * i + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить индекс правого дочернего узла */
|
||||
int _right(int i) {
|
||||
return 2 * i + 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить индекс родительского узла */
|
||||
int _parent(int i) {
|
||||
return (i - 1) ~/ 2; // Округление вниз при делении
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поменять элементы местами */
|
||||
void _swap(int i, int j) {
|
||||
int tmp = _minHeap[i];
|
||||
_minHeap[i] = _minHeap[j];
|
||||
_minHeap[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получение размера кучи */
|
||||
int size() {
|
||||
return _minHeap.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли куча */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return size() == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу на вершине кучи */
|
||||
int peek() {
|
||||
return _minHeap[0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в кучу */
|
||||
void push(int val) {
|
||||
// Добавление узла
|
||||
_minHeap.add(val);
|
||||
// Просеивание снизу вверх
|
||||
siftUp(size() - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Начиная с узла i, выполнить просеивание снизу вверх */
|
||||
void siftUp(int i) {
|
||||
while (true) {
|
||||
// Получение родительского узла для узла i
|
||||
int p = _parent(i);
|
||||
// Завершить heapify, когда «корневой узел уже пройден» или «узел не требует исправления»
|
||||
if (p < 0 || _minHeap[i] >= _minHeap[p]) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// Поменять два узла местами
|
||||
_swap(i, p);
|
||||
// Циклическое просеивание вверх
|
||||
i = p;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из кучи */
|
||||
int pop() {
|
||||
// Обработка пустого случая
|
||||
if (isEmpty()) throw Exception('куча пуста');
|
||||
// Поменять корневой узел с самым правым листом местами (поменять первый и последний элементы)
|
||||
_swap(0, size() - 1);
|
||||
// Удаление узла
|
||||
int val = _minHeap.removeLast();
|
||||
// Просеивание сверху вниз
|
||||
siftDown(0);
|
||||
// Вернуть элемент с вершины кучи
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Начиная с узла i, выполнить просеивание сверху вниз */
|
||||
void siftDown(int i) {
|
||||
while (true) {
|
||||
// Определить узел с максимальным значением среди i, l и r и обозначить его как ma
|
||||
int l = _left(i);
|
||||
int r = _right(i);
|
||||
int mi = i;
|
||||
if (l < size() && _minHeap[l] < _minHeap[mi]) mi = l;
|
||||
if (r < size() && _minHeap[r] < _minHeap[mi]) mi = r;
|
||||
// Если узел i уже максимален или индексы l и r вне границ, дальнейшее просеивание не требуется, выйти
|
||||
if (mi == i) break;
|
||||
// Поменять два узла местами
|
||||
_swap(i, mi);
|
||||
// Циклическое просеивание вниз
|
||||
i = mi;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести кучу (двоичное дерево) */
|
||||
void print() {
|
||||
printHeap(_minHeap);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,63 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: binary_search.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск (двусторонне замкнутый интервал) */
|
||||
int binarySearch(List<int> nums, int target) {
|
||||
// Инициализировать двусторонне замкнутый интервал [0, n-1], то есть i и j указывают на первый и последний элементы массива соответственно
|
||||
int i = 0, j = nums.length - 1;
|
||||
// Цикл завершается, когда диапазон поиска пуст (при i > j диапазон пуст)
|
||||
while (i <= j) {
|
||||
int m = i + (j - i) ~/ 2; // Вычислить индекс середины m
|
||||
if (nums[m] < target) {
|
||||
// Это означает, что target находится в интервале [m+1, j]
|
||||
i = m + 1;
|
||||
} else if (nums[m] > target) {
|
||||
// Это означает, что target находится в интервале [i, m-1]
|
||||
j = m - 1;
|
||||
} else {
|
||||
// Целевой элемент найден, вернуть его индекс
|
||||
return m;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Целевой элемент не найден, вернуть -1
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск (лево замкнутый, право открытый интервал) */
|
||||
int binarySearchLCRO(List<int> nums, int target) {
|
||||
// Инициализировать лево замкнутый, право открытый интервал [0, n), то есть i и j указывают на первый элемент массива и позицию сразу за последним элементом соответственно
|
||||
int i = 0, j = nums.length;
|
||||
// Цикл завершается, когда диапазон поиска пуст (при i = j диапазон пуст)
|
||||
while (i < j) {
|
||||
int m = i + (j - i) ~/ 2; // Вычислить индекс середины m
|
||||
if (nums[m] < target) {
|
||||
// Это означает, что target находится в интервале [m+1, j)
|
||||
i = m + 1;
|
||||
} else if (nums[m] > target) {
|
||||
// Это означает, что target находится в интервале [i, m)
|
||||
j = m;
|
||||
} else {
|
||||
// Целевой элемент найден, вернуть его индекс
|
||||
return m;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Целевой элемент не найден, вернуть -1
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code*/
|
||||
void main() {
|
||||
int target = 6;
|
||||
final nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35];
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск (двусторонне замкнутый интервал) */
|
||||
int index = binarySearch(nums, target);
|
||||
print('Индекс целевого элемента 6 = $index');
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск (лево замкнутый, право открытый интервал) */
|
||||
index = binarySearchLCRO(nums, target);
|
||||
print('Индекс целевого элемента 6 = $index');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,48 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: binary_search_edge.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-14
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'binary_search_insertion.dart';
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск самого левого target */
|
||||
int binarySearchLeftEdge(List<int> nums, int target) {
|
||||
// Эквивалентно поиску точки вставки target
|
||||
int i = binarySearchInsertion(nums, target);
|
||||
// target не найден, вернуть -1
|
||||
if (i == nums.length || nums[i] != target) {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
// Найти target и вернуть индекс i
|
||||
return i;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск самого правого target */
|
||||
int binarySearchRightEdge(List<int> nums, int target) {
|
||||
// Преобразовать задачу в поиск самого левого target + 1
|
||||
int i = binarySearchInsertion(nums, target + 1);
|
||||
// j указывает на самый правый target, а i — на первый элемент больше target
|
||||
int j = i - 1;
|
||||
// target не найден, вернуть -1
|
||||
if (j == -1 || nums[j] != target) {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
// Найти target и вернуть индекс j
|
||||
return j;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
// Массив с повторяющимися элементами
|
||||
List<int> nums = [1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15];
|
||||
print("\nМассив nums = $nums");
|
||||
|
||||
// Бинарный поиск левой и правой границы
|
||||
for (int target in [6, 7]) {
|
||||
int index = binarySearchLeftEdge(nums, target);
|
||||
print("Индекс самого левого элемента $target равен $index");
|
||||
index = binarySearchRightEdge(nums, target);
|
||||
print("Индекс самого правого элемента $target равен $index");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,60 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: binary_search_insertion.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-14
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск точки вставки (без повторяющихся элементов) */
|
||||
int binarySearchInsertionSimple(List<int> nums, int target) {
|
||||
int i = 0, j = nums.length - 1; // Инициализировать двусторонне замкнутый интервал [0, n-1]
|
||||
while (i <= j) {
|
||||
int m = i + (j - i) ~/ 2; // Вычислить индекс середины m
|
||||
if (nums[m] < target) {
|
||||
i = m + 1; // target находится в интервале [m+1, j]
|
||||
} else if (nums[m] > target) {
|
||||
j = m - 1; // target находится в интервале [i, m-1]
|
||||
} else {
|
||||
return m; // Найти target и вернуть точку вставки m
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// target не найден, вернуть точку вставки i
|
||||
return i;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Бинарный поиск точки вставки (с повторяющимися элементами) */
|
||||
int binarySearchInsertion(List<int> nums, int target) {
|
||||
int i = 0, j = nums.length - 1; // Инициализировать двусторонне замкнутый интервал [0, n-1]
|
||||
while (i <= j) {
|
||||
int m = i + (j - i) ~/ 2; // Вычислить индекс середины m
|
||||
if (nums[m] < target) {
|
||||
i = m + 1; // target находится в интервале [m+1, j]
|
||||
} else if (nums[m] > target) {
|
||||
j = m - 1; // target находится в интервале [i, m-1]
|
||||
} else {
|
||||
j = m - 1; // Первый элемент меньше target находится в интервале [i, m-1]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Вернуть точку вставки i
|
||||
return i;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
// Массив без повторяющихся элементов
|
||||
List<int> nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35];
|
||||
print("\nМассив nums = $nums");
|
||||
// Бинарный поиск точки вставки
|
||||
for (int target in [6, 9]) {
|
||||
int index = binarySearchInsertionSimple(nums, target);
|
||||
print("Индекс позиции вставки элемента $target равен $index");
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Массив с повторяющимися элементами
|
||||
nums = [1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15];
|
||||
print("\nМассив nums = $nums");
|
||||
// Бинарный поиск точки вставки
|
||||
for (int target in [2, 6, 20]) {
|
||||
int index = binarySearchInsertion(nums, target);
|
||||
print("Индекс позиции вставки элемента $target равен $index");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,54 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: hashing_search.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:collection';
|
||||
import '../utils/list_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Хеш-поиск (массив) */
|
||||
int hashingSearchArray(Map<int, int> map, int target) {
|
||||
// key хеш-таблицы: целевой элемент, value: индекс
|
||||
// Если такого key нет в хеш-таблице, вернуть -1
|
||||
if (!map.containsKey(target)) {
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
return map[target]!;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Хеш-поиск (связный список) */
|
||||
ListNode? hashingSearchLinkedList(Map<int, ListNode> map, int target) {
|
||||
// key хеш-таблицы: значение целевого узла, value: объект узла
|
||||
// Если такого key нет в хеш-таблице, вернуть null
|
||||
if (!map.containsKey(target)) {
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
return map[target]!;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int target = 3;
|
||||
|
||||
/* Хеш-поиск (массив) */
|
||||
List<int> nums = [1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8];
|
||||
// Инициализация хеш-таблицы
|
||||
Map<int, int> map = HashMap();
|
||||
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
|
||||
map.putIfAbsent(nums[i], () => i); // key: элемент, value: индекс
|
||||
}
|
||||
int index = hashingSearchArray(map, target);
|
||||
print('Индекс целевого элемента 3 = $index');
|
||||
|
||||
/* Хеш-поиск (связный список) */
|
||||
ListNode? head = listToLinkedList(nums);
|
||||
// Инициализация хеш-таблицы
|
||||
Map<int, ListNode> map1 = HashMap();
|
||||
while (head != null) {
|
||||
map1.putIfAbsent(head.val, () => head!); // key: значение узла, value: узел
|
||||
head = head.next;
|
||||
}
|
||||
ListNode? node = hashingSearchLinkedList(map1, target);
|
||||
print('Объект узла со значением 3 = $node');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,47 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: linear_search.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/list_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Линейный поиск (массив) */
|
||||
int linearSearchArray(List<int> nums, int target) {
|
||||
// Обход массива
|
||||
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
|
||||
// Целевой элемент найден, вернуть его индекс
|
||||
if (nums[i] == target) {
|
||||
return i;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Целевой элемент не найден, вернуть -1
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейный поиск (связный список) */
|
||||
ListNode? linearSearchList(ListNode? head, int target) {
|
||||
// Обойти связный список
|
||||
while (head != null) {
|
||||
// Найти целевой узел и вернуть его
|
||||
if (head.val == target) return head;
|
||||
head = head.next;
|
||||
}
|
||||
// Целевой элемент не найден, вернуть null
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
int target = 3;
|
||||
|
||||
/* Выполнить линейный поиск в массиве */
|
||||
List<int> nums = [1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8];
|
||||
int index = linearSearchArray(nums, target);
|
||||
print('Индекс целевого элемента 3 = $index');
|
||||
|
||||
/* Выполнить линейный поиск в связном списке */
|
||||
ListNode? head = listToLinkedList(nums);
|
||||
ListNode? node = linearSearchList(head, target);
|
||||
print('Объект узла со значением 3 = $node');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,49 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: two_sum.dart
|
||||
* Created Time: 2023-2-11
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:collection';
|
||||
|
||||
/* Способ 1: полный перебор */
|
||||
List<int> twoSumBruteForce(List<int> nums, int target) {
|
||||
int size = nums.length;
|
||||
// Два вложенных цикла, временная сложность O(n^2)
|
||||
for (var i = 0; i < size - 1; i++) {
|
||||
for (var j = i + 1; j < size; j++) {
|
||||
if (nums[i] + nums[j] == target) return [i, j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return [0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Способ 2: вспомогательная хеш-таблица */
|
||||
List<int> twoSumHashTable(List<int> nums, int target) {
|
||||
int size = nums.length;
|
||||
// Вспомогательная хеш-таблица, пространственная сложность O(n)
|
||||
Map<int, int> dic = HashMap();
|
||||
// Один цикл, временная сложность O(n)
|
||||
for (var i = 0; i < size; i++) {
|
||||
if (dic.containsKey(target - nums[i])) {
|
||||
return [dic[target - nums[i]]!, i];
|
||||
}
|
||||
dic.putIfAbsent(nums[i], () => i);
|
||||
}
|
||||
return [0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
// ======= Test Case =======
|
||||
List<int> nums = [2, 7, 11, 15];
|
||||
int target = 13;
|
||||
|
||||
// ====== Основной код ======
|
||||
// Метод 1
|
||||
List<int> res = twoSumBruteForce(nums, target);
|
||||
print('Результат метода 1 res = $res');
|
||||
// Метод 2
|
||||
res = twoSumHashTable(nums, target);
|
||||
print('Результат метода 2 res = $res');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,51 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: bubble_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
||||
* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Пузырьковая сортировка */
|
||||
void bubbleSort(List<int> nums) {
|
||||
// Внешний цикл: неотсортированный диапазон [0, i]
|
||||
for (int i = nums.length - 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;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Пузырьковая сортировка (оптимизация флагом) */
|
||||
void bubbleSortWithFlag(List<int> nums) {
|
||||
// Внешний цикл: неотсортированный диапазон [0, i]
|
||||
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
|
||||
bool flag = false; // Инициализировать флаг
|
||||
// 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;
|
||||
flag = true; // Записать обмен элементов
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (!flag) break; // На этой итерации «всплытия» не было ни одного обмена, сразу выйти
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [4, 1, 3, 1, 5, 2];
|
||||
bubbleSort(nums);
|
||||
print("После пузырьковой сортировки nums = $nums");
|
||||
|
||||
List<int> nums1 = [4, 1, 3, 1, 5, 2];
|
||||
bubbleSortWithFlag(nums1);
|
||||
print("После пузырьковой сортировки nums1 = $nums1");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,39 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: bucket_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Сортировка корзинами */
|
||||
void bucketSort(List<double> nums) {
|
||||
// Инициализировать k = n/2 корзин, предполагая распределение 2 элементов в каждую корзину
|
||||
int k = nums.length ~/ 2;
|
||||
List<List<double>> buckets = List.generate(k, (index) => []);
|
||||
|
||||
// 1. Распределить элементы массива по корзинам
|
||||
for (double _num in nums) {
|
||||
// Входные данные находятся в диапазоне [0, 1), используем _num * k для отображения в диапазон индексов [0, k-1]
|
||||
int i = (_num * k).toInt();
|
||||
// Добавить _num в корзину bucket_idx
|
||||
buckets[i].add(_num);
|
||||
}
|
||||
// 2. Выполнить сортировку внутри каждой корзины
|
||||
for (List<double> bucket in buckets) {
|
||||
bucket.sort();
|
||||
}
|
||||
// 3. Обойти корзины и объединить результаты
|
||||
int i = 0;
|
||||
for (List<double> bucket in buckets) {
|
||||
for (double _num in bucket) {
|
||||
nums[i++] = _num;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code*/
|
||||
void main() {
|
||||
// Пусть входные данные — числа с плавающей точкой из диапазона [0, 1)
|
||||
final nums = [0.49, 0.96, 0.82, 0.09, 0.57, 0.43, 0.91, 0.75, 0.15, 0.37];
|
||||
bucketSort(nums);
|
||||
print('После сортировки корзинами nums = $nums');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,72 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: counting_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
|
||||
/* Сортировка подсчетом */
|
||||
// Простая реализация, не подходит для сортировки объектов
|
||||
void countingSortNaive(List<int> nums) {
|
||||
// 1. Найти максимальный элемент массива m
|
||||
int m = 0;
|
||||
for (int _num in nums) {
|
||||
m = max(m, _num);
|
||||
}
|
||||
// 2. Подсчитать число появлений каждой цифры
|
||||
// counter[_num] обозначает число появлений _num
|
||||
List<int> counter = List.filled(m + 1, 0);
|
||||
for (int _num in nums) {
|
||||
counter[_num]++;
|
||||
}
|
||||
// 3. Обойти counter и заполнить исходный массив nums элементами
|
||||
int i = 0;
|
||||
for (int _num = 0; _num < m + 1; _num++) {
|
||||
for (int j = 0; j < counter[_num]; j++, i++) {
|
||||
nums[i] = _num;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Сортировка подсчетом */
|
||||
// Полная реализация, позволяет сортировать объекты и является стабильной сортировкой
|
||||
void countingSort(List<int> nums) {
|
||||
// 1. Найти максимальный элемент массива m
|
||||
int m = 0;
|
||||
for (int _num in nums) {
|
||||
m = max(m, _num);
|
||||
}
|
||||
// 2. Подсчитать число появлений каждой цифры
|
||||
// counter[_num] обозначает число появлений _num
|
||||
List<int> counter = List.filled(m + 1, 0);
|
||||
for (int _num in nums) {
|
||||
counter[_num]++;
|
||||
}
|
||||
// 3. Вычислить префиксные суммы counter и преобразовать «число появлений» в «конечный индекс»
|
||||
// То есть counter[_num]-1 — это индекс последнего появления _num в res
|
||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
||||
counter[i + 1] += counter[i];
|
||||
}
|
||||
// 4. Обойти nums в обратном порядке и поместить элементы в результирующий массив res
|
||||
// Инициализировать массив res для хранения результата
|
||||
int n = nums.length;
|
||||
List<int> res = List.filled(n, 0);
|
||||
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
|
||||
int _num = nums[i];
|
||||
res[counter[_num] - 1] = _num; // Поместить _num по соответствующему индексу
|
||||
counter[_num]--; // Уменьшить префиксную сумму на 1, чтобы получить индекс следующего размещения _num
|
||||
}
|
||||
// Перезаписать исходный массив nums массивом результата res
|
||||
nums.setAll(0, res);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code*/
|
||||
void main() {
|
||||
final nums = [1, 0, 1, 2, 0, 4, 0, 2, 2, 4];
|
||||
countingSortNaive(nums);
|
||||
print('После сортировки подсчетом (объекты не поддерживаются) nums = $nums');
|
||||
|
||||
final nums1 = [1, 0, 1, 2, 0, 4, 0, 2, 2, 4];
|
||||
countingSort(nums1);
|
||||
print('После сортировки подсчетом nums1 = $nums1');
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,49 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: heap_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-06-01
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Длина кучи равна n; начиная с узла i, выполнить просеивание сверху вниз */
|
||||
void siftDown(List<int> nums, int n, int i) {
|
||||
while (true) {
|
||||
// Определить узел с максимальным значением среди i, l и r и обозначить его как ma
|
||||
int l = 2 * i + 1;
|
||||
int r = 2 * i + 2;
|
||||
int ma = i;
|
||||
if (l < n && nums[l] > nums[ma]) ma = l;
|
||||
if (r < n && nums[r] > nums[ma]) ma = r;
|
||||
// Если узел i уже максимален или индексы l и r вне границ, дальнейшее просеивание не требуется, выйти
|
||||
if (ma == i) break;
|
||||
// Поменять два узла местами
|
||||
int temp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[ma];
|
||||
nums[ma] = temp;
|
||||
// Циклическое просеивание вниз
|
||||
i = ma;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Сортировка кучей */
|
||||
void heapSort(List<int> nums) {
|
||||
// Построение кучи: выполнить heapify для всех узлов, кроме листовых
|
||||
for (int i = nums.length ~/ 2 - 1; i >= 0; i--) {
|
||||
siftDown(nums, nums.length, i);
|
||||
}
|
||||
// Извлекать максимальный элемент из кучи в течение n-1 итераций
|
||||
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
|
||||
// Поменять корневой узел с самым правым листом местами (поменять первый и последний элементы)
|
||||
int tmp = nums[0];
|
||||
nums[0] = nums[i];
|
||||
nums[i] = tmp;
|
||||
// Начиная с корневого узла, выполнить просеивание сверху вниз
|
||||
siftDown(nums, i, 0);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [4, 1, 3, 1, 5, 2];
|
||||
heapSort(nums);
|
||||
print("После сортировки кучей nums = $nums");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,26 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: insertion_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
||||
* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Сортировка вставками */
|
||||
void insertionSort(List<int> nums) {
|
||||
// Внешний цикл: отсортированный диапазон [0, i-1]
|
||||
for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
|
||||
int base = nums[i], j = i - 1;
|
||||
// Внутренний цикл: вставить base в правильную позицию отсортированного диапазона [0, i-1]
|
||||
while (j >= 0 && nums[j] > base) {
|
||||
nums[j + 1] = nums[j]; // Сдвинуть nums[j] на одну позицию вправо
|
||||
j--;
|
||||
}
|
||||
nums[j + 1] = base; // Поместить base в правильную позицию
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [4, 1, 3, 1, 5, 2];
|
||||
insertionSort(nums);
|
||||
print("После сортировки вставками nums = $nums");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,52 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: merge_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
||||
* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Объединить левый и правый подмассивы */
|
||||
void merge(List<int> nums, int left, int mid, int right) {
|
||||
// Диапазон левого подмассива: [left, mid], диапазон правого подмассива: [mid+1, right]
|
||||
// Создать временный массив tmp для хранения результата слияния
|
||||
List<int> tmp = List.filled(right - left + 1, 0);
|
||||
// Инициализировать начальные индексы левого и правого подмассивов
|
||||
int i = left, j = mid + 1, k = 0;
|
||||
// Пока в левом и правом подмассивах еще есть элементы, сравнивать их и копировать меньший во временный массив
|
||||
while (i <= mid && j <= right) {
|
||||
if (nums[i] <= nums[j])
|
||||
tmp[k++] = nums[i++];
|
||||
else
|
||||
tmp[k++] = nums[j++];
|
||||
}
|
||||
// Скопировать оставшиеся элементы левого и правого подмассивов во временный массив
|
||||
while (i <= mid) {
|
||||
tmp[k++] = nums[i++];
|
||||
}
|
||||
while (j <= right) {
|
||||
tmp[k++] = nums[j++];
|
||||
}
|
||||
// Скопировать элементы временного массива tmp обратно в соответствующий диапазон исходного массива nums
|
||||
for (k = 0; k < tmp.length; k++) {
|
||||
nums[left + k] = tmp[k];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Сортировка слиянием */
|
||||
void mergeSort(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// Условие завершения
|
||||
if (left >= right) return; // Завершить рекурсию, когда длина подмассива равна 1
|
||||
// Этап разбиения
|
||||
int mid = left + (right - left) ~/ 2; // Вычислить середину
|
||||
mergeSort(nums, left, mid); // Рекурсивно обработать левый подмассив
|
||||
mergeSort(nums, mid + 1, right); // Рекурсивно обработать правый подмассив
|
||||
// Этап слияния
|
||||
merge(nums, left, mid, right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Сортировка слиянием */
|
||||
List<int> nums = [7, 3, 2, 6, 0, 1, 5, 4];
|
||||
mergeSort(nums, 0, nums.length - 1);
|
||||
print("После сортировки слиянием nums = $nums");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,145 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: quick_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
||||
* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Класс быстрой сортировки */
|
||||
class QuickSort {
|
||||
/* Обмен элементов */
|
||||
static void _swap(List<int> nums, int i, int j) {
|
||||
int tmp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Разбиение с опорными указателями */
|
||||
static int _partition(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// Взять nums[left] в качестве опорного элемента
|
||||
int i = left, j = right;
|
||||
while (i < j) {
|
||||
while (i < j && nums[j] >= nums[left]) j--; // Идти справа налево в поисках первого элемента меньше опорного
|
||||
while (i < j && nums[i] <= nums[left]) i++; // Идти слева направо в поисках первого элемента больше опорного
|
||||
_swap(nums, i, j); // Поменять эти два элемента местами
|
||||
}
|
||||
_swap(nums, i, left); // Переместить опорный элемент на границу двух подмассивов
|
||||
return i; // Вернуть индекс опорного элемента
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Быстрая сортировка */
|
||||
static void quickSort(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// Завершить рекурсию, когда длина подмассива равна 1
|
||||
if (left >= right) return;
|
||||
// Разбиение с опорными указателями
|
||||
int pivot = _partition(nums, left, right);
|
||||
// Рекурсивно обработать левый и правый подмассивы
|
||||
quickSort(nums, left, pivot - 1);
|
||||
quickSort(nums, pivot + 1, right);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Класс быстрой сортировки (оптимизация медианным опорным элементом) */
|
||||
class QuickSortMedian {
|
||||
/* Обмен элементов */
|
||||
static void _swap(List<int> nums, int i, int j) {
|
||||
int tmp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Выбрать медиану из трех кандидатов */
|
||||
static int _medianThree(List<int> nums, int left, int mid, int right) {
|
||||
int l = nums[left], m = nums[mid], r = nums[right];
|
||||
if ((l <= m && m <= r) || (r <= m && m <= l))
|
||||
return mid; // m находится между l и r
|
||||
if ((m <= l && l <= r) || (r <= l && l <= m))
|
||||
return left; // l находится между m и r
|
||||
return right;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Разбиение с опорными указателями (медиана трех) */
|
||||
static int _partition(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// Выбрать медиану из трех кандидатов
|
||||
int med = _medianThree(nums, left, (left + right) ~/ 2, right);
|
||||
// Переместить медиану в крайний левый элемент массива
|
||||
_swap(nums, left, med);
|
||||
// Взять nums[left] в качестве опорного элемента
|
||||
int i = left, j = right;
|
||||
while (i < j) {
|
||||
while (i < j && nums[j] >= nums[left]) j--; // Идти справа налево в поисках первого элемента меньше опорного
|
||||
while (i < j && nums[i] <= nums[left]) i++; // Идти слева направо в поисках первого элемента больше опорного
|
||||
_swap(nums, i, j); // Поменять эти два элемента местами
|
||||
}
|
||||
_swap(nums, i, left); // Переместить опорный элемент на границу двух подмассивов
|
||||
return i; // Вернуть индекс опорного элемента
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Быстрая сортировка */
|
||||
static void quickSort(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// Завершить рекурсию, когда длина подмассива равна 1
|
||||
if (left >= right) return;
|
||||
// Разбиение с опорными указателями
|
||||
int pivot = _partition(nums, left, right);
|
||||
// Рекурсивно обработать левый и правый подмассивы
|
||||
quickSort(nums, left, pivot - 1);
|
||||
quickSort(nums, pivot + 1, right);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Класс быстрой сортировки (оптимизация глубины рекурсии) */
|
||||
class QuickSortTailCall {
|
||||
/* Обмен элементов */
|
||||
static void _swap(List<int> nums, int i, int j) {
|
||||
int tmp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Разбиение с опорными указателями */
|
||||
static int _partition(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// Взять nums[left] в качестве опорного элемента
|
||||
int i = left, j = right;
|
||||
while (i < j) {
|
||||
while (i < j && nums[j] >= nums[left]) j--; // Идти справа налево в поисках первого элемента меньше опорного
|
||||
while (i < j && nums[i] <= nums[left]) i++; // Идти слева направо в поисках первого элемента больше опорного
|
||||
_swap(nums, i, j); // Поменять эти два элемента местами
|
||||
}
|
||||
_swap(nums, i, left); // Переместить опорный элемент на границу двух подмассивов
|
||||
return i; // Вернуть индекс опорного элемента
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Быстрая сортировка (оптимизация глубины рекурсии) */
|
||||
static void quickSort(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// Завершить, когда длина подмассива равна 1
|
||||
while (left < right) {
|
||||
// Операция разбиения с опорными указателями
|
||||
int pivot = _partition(nums, left, right);
|
||||
// Выполнить быструю сортировку для более короткого из двух подмассивов
|
||||
if (pivot - left < right - pivot) {
|
||||
quickSort(nums, left, pivot - 1); // Рекурсивно отсортировать левый подмассив
|
||||
left = pivot + 1; // Оставшийся неотсортированный диапазон: [pivot + 1, right]
|
||||
} else {
|
||||
quickSort(nums, pivot + 1, right); // Рекурсивно отсортировать правый подмассив
|
||||
right = pivot - 1; // Оставшийся неотсортированный диапазон: [left, pivot - 1]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Быстрая сортировка */
|
||||
List<int> nums = [2, 4, 1, 0, 3, 5];
|
||||
QuickSort.quickSort(nums, 0, nums.length - 1);
|
||||
print("После быстрой сортировки nums = $nums");
|
||||
|
||||
/* Быстрая сортировка (оптимизация медианным опорным элементом) */
|
||||
List<int> nums1 = [2, 4, 1, 0, 3, 5];
|
||||
QuickSortMedian.quickSort(nums1, 0, nums1.length - 1);
|
||||
print("После быстрой сортировки (оптимизация медианным опорным элементом) nums1 = $nums1");
|
||||
|
||||
/* Быстрая сортировка (оптимизация глубины рекурсии) */
|
||||
List<int> nums2 = [2, 4, 1, 0, 3, 5];
|
||||
QuickSortTailCall.quickSort(nums2, 0, nums2.length - 1);
|
||||
print("После быстрой сортировки (оптимизация глубины рекурсии) nums2 = $nums2");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,71 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: radix_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
||||
* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Получить k-й разряд элемента _num, где exp = 10^(k-1) */
|
||||
int digit(int _num, int exp) {
|
||||
// Передача exp вместо k позволяет избежать повторного дорогостоящего вычисления степени
|
||||
return (_num ~/ exp) % 10;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Сортировка подсчетом (сортировка по k-му разряду nums) */
|
||||
void countingSortDigit(List<int> nums, int exp) {
|
||||
// Разряды десятичной системы лежат в диапазоне 0~9, поэтому нужен массив корзин длины 10
|
||||
List<int> counter = List<int>.filled(10, 0);
|
||||
int n = nums.length;
|
||||
// Подсчитать число появлений каждой цифры от 0 до 9
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
int d = digit(nums[i], exp); // Получить k-й разряд nums[i], обозначив его как d
|
||||
counter[d]++; // Подсчитать число появлений цифры d
|
||||
}
|
||||
// Вычислить префиксные суммы и преобразовать «число появлений» в «индекс массива»
|
||||
for (int i = 1; i < 10; i++) {
|
||||
counter[i] += counter[i - 1];
|
||||
}
|
||||
// Выполняя обратный проход, заполнить res элементами по статистике в корзинах
|
||||
List<int> res = List<int>.filled(n, 0);
|
||||
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
|
||||
int d = digit(nums[i], exp);
|
||||
int j = counter[d] - 1; // Получить индекс j цифры d в массиве
|
||||
res[j] = nums[i]; // Поместить текущий элемент по индексу j
|
||||
counter[d]--; // Уменьшить количество d на 1
|
||||
}
|
||||
// Перезаписать исходный массив nums результатом
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) nums[i] = res[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поразрядная сортировка */
|
||||
void radixSort(List<int> nums) {
|
||||
// Получить максимальный элемент массива, чтобы определить максимальное число разрядов
|
||||
// В dart длина int составляет 64 бита
|
||||
int m = -1 << 63;
|
||||
for (int _num in nums) if (_num > m) m = _num;
|
||||
// Проходить разряды от младшего к старшему
|
||||
for (int exp = 1; exp <= m; exp *= 10)
|
||||
// Выполнить сортировку подсчетом по k-му разряду элементов массива
|
||||
// k = 1 -> exp = 1
|
||||
// k = 2 -> exp = 10
|
||||
// то есть exp = 10^(k-1)
|
||||
countingSortDigit(nums, exp);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
// Поразрядная сортировка
|
||||
List<int> nums = [
|
||||
10546151,
|
||||
35663510,
|
||||
42865989,
|
||||
34862445,
|
||||
81883077,
|
||||
88906420,
|
||||
72429244,
|
||||
30524779,
|
||||
82060337,
|
||||
63832996
|
||||
];
|
||||
radixSort(nums);
|
||||
print("После поразрядной сортировки nums = $nums");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,29 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: selection_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-06-01
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Сортировка выбором */
|
||||
void selectionSort(List<int> nums) {
|
||||
int n = nums.length;
|
||||
// Внешний цикл: неотсортированный диапазон [i, n-1]
|
||||
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
|
||||
// Внутренний цикл: найти минимальный элемент в неотсортированном диапазоне
|
||||
int k = i;
|
||||
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
|
||||
if (nums[j] < nums[k]) k = j; // Записать индекс минимального элемента
|
||||
}
|
||||
// Поменять этот минимальный элемент местами с первым элементом неотсортированного диапазона
|
||||
int temp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[k];
|
||||
nums[k] = temp;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [4, 1, 3, 1, 5, 2];
|
||||
selectionSort(nums);
|
||||
print("После сортировки выбором nums = $nums");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,146 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: array_deque.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-28
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Двусторонняя очередь на основе кольцевого массива */
|
||||
class ArrayDeque {
|
||||
late List<int> _nums; // Массив для хранения элементов двусторонней очереди
|
||||
late int _front; // Указатель head, указывающий на первый элемент очереди
|
||||
late int _queSize; // Длина двусторонней очереди
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
ArrayDeque(int capacity) {
|
||||
this._nums = List.filled(capacity, 0);
|
||||
this._front = this._queSize = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить вместимость двусторонней очереди */
|
||||
int capacity() {
|
||||
return _nums.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получение длины двусторонней очереди */
|
||||
int size() {
|
||||
return _queSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли двусторонняя очередь */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return _queSize == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вычислить индекс в кольцевом массиве */
|
||||
int index(int i) {
|
||||
// С помощью операции взятия по модулю соединить начало и конец массива
|
||||
// Когда i выходит за конец массива, он возвращается в начало
|
||||
// Когда i выходит за начало массива, он возвращается в конец
|
||||
return (i + capacity()) % capacity();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление в голову очереди */
|
||||
void pushFirst(int _num) {
|
||||
if (_queSize == capacity()) {
|
||||
throw Exception("Двусторонняя очередь заполнена");
|
||||
}
|
||||
// Указатель головы сместить влево на одну позицию
|
||||
// С помощью операции взятия остатка реализовать возврат _front к хвосту после выхода за начало массива
|
||||
_front = index(_front - 1);
|
||||
// Добавить _num в голову очереди
|
||||
_nums[_front] = _num;
|
||||
_queSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление в хвост очереди */
|
||||
void pushLast(int _num) {
|
||||
if (_queSize == capacity()) {
|
||||
throw Exception("Двусторонняя очередь заполнена");
|
||||
}
|
||||
// Вычислить указатель хвоста, указывающий на индекс хвоста + 1
|
||||
int rear = index(_front + _queSize);
|
||||
// Добавить _num в хвост очереди
|
||||
_nums[rear] = _num;
|
||||
_queSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечение из головы очереди */
|
||||
int popFirst() {
|
||||
int _num = peekFirst();
|
||||
// Указатель головы сместить вправо на одну позицию
|
||||
_front = index(_front + 1);
|
||||
_queSize--;
|
||||
return _num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечение из хвоста очереди */
|
||||
int popLast() {
|
||||
int _num = peekLast();
|
||||
_queSize--;
|
||||
return _num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу в начале очереди */
|
||||
int peekFirst() {
|
||||
if (isEmpty()) {
|
||||
throw Exception("двусторонняя очередь пуста");
|
||||
}
|
||||
return _nums[_front];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу в конце очереди */
|
||||
int peekLast() {
|
||||
if (isEmpty()) {
|
||||
throw Exception("двусторонняя очередь пуста");
|
||||
}
|
||||
// Вычислить индекс хвостового элемента
|
||||
int last = index(_front + _queSize - 1);
|
||||
return _nums[last];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вернуть массив для вывода */
|
||||
List<int> toArray() {
|
||||
// Преобразовывать только элементы списка в пределах фактической длины
|
||||
List<int> res = List.filled(_queSize, 0);
|
||||
for (int i = 0, j = _front; i < _queSize; i++, j++) {
|
||||
res[i] = _nums[index(j)];
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация двусторонней очереди */
|
||||
final ArrayDeque deque = ArrayDeque(10);
|
||||
deque.pushLast(3);
|
||||
deque.pushLast(2);
|
||||
deque.pushLast(5);
|
||||
print("Двусторонняя очередь deque = ${deque.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу */
|
||||
final int peekFirst = deque.peekFirst();
|
||||
print("Первый элемент peekFirst = $peekFirst");
|
||||
final int peekLast = deque.peekLast();
|
||||
print("Последний элемент peekLast = $peekLast");
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в очередь */
|
||||
deque.pushLast(4);
|
||||
print("После добавления элемента 4 в хвост deque = ${deque.toArray()}");
|
||||
deque.pushFirst(1);
|
||||
print("После добавления элемента 1 в голову deque = ${deque.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из очереди */
|
||||
final int popLast = deque.popLast();
|
||||
print("Извлеченный из хвоста элемент = $popLast, deque после извлечения из хвоста = ${deque.toArray()}");
|
||||
final int popFirst = deque.popFirst();
|
||||
print("Извлеченный из головы элемент = $popFirst, deque после извлечения из головы = ${deque.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Получение длины двусторонней очереди */
|
||||
final int size = deque.size();
|
||||
print("Длина двусторонней очереди size = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли двусторонняя очередь */
|
||||
final bool isEmpty = deque.isEmpty();
|
||||
print("Пуста ли двусторонняя очередь = $isEmpty");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,110 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: array_queue.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-28
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Очередь на основе кольцевого массива */
|
||||
class ArrayQueue {
|
||||
late List<int> _nums; // Массив для хранения элементов очереди
|
||||
late int _front; // Указатель head, указывающий на первый элемент очереди
|
||||
late int _queSize; // Длина очереди
|
||||
|
||||
ArrayQueue(int capacity) {
|
||||
_nums = List.filled(capacity, 0);
|
||||
_front = _queSize = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить вместимость очереди */
|
||||
int capaCity() {
|
||||
return _nums.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получение длины очереди */
|
||||
int size() {
|
||||
return _queSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли очередь */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return _queSize == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поместить в очередь */
|
||||
void push(int _num) {
|
||||
if (_queSize == capaCity()) {
|
||||
throw Exception("Очередь заполнена");
|
||||
}
|
||||
// Вычислить указатель хвоста, указывающий на индекс хвоста + 1
|
||||
// С помощью операции взятия по модулю вернуть rear к началу после выхода за конец массива
|
||||
int rear = (_front + _queSize) % capaCity();
|
||||
// Добавить _num в хвост очереди
|
||||
_nums[rear] = _num;
|
||||
_queSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечь из очереди */
|
||||
int pop() {
|
||||
int _num = peek();
|
||||
// Указатель head сдвигается на одну позицию назад; если он выходит за конец, то возвращается в начало массива
|
||||
_front = (_front + 1) % capaCity();
|
||||
_queSize--;
|
||||
return _num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу в начале очереди */
|
||||
int peek() {
|
||||
if (isEmpty()) {
|
||||
throw Exception("очередь пуста");
|
||||
}
|
||||
return _nums[_front];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вернуть Array */
|
||||
List<int> toArray() {
|
||||
// Преобразовывать только элементы списка в пределах фактической длины
|
||||
final List<int> res = List.filled(_queSize, 0);
|
||||
for (int i = 0, j = _front; i < _queSize; i++, j++) {
|
||||
res[i] = _nums[j % capaCity()];
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация очереди */
|
||||
final int capacity = 10;
|
||||
final ArrayQueue queue = ArrayQueue(capacity);
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в очередь */
|
||||
queue.push(1);
|
||||
queue.push(3);
|
||||
queue.push(2);
|
||||
queue.push(5);
|
||||
queue.push(4);
|
||||
print("Очередь queue = ${queue.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу в начале очереди */
|
||||
final int peek = queue.peek();
|
||||
print("Первый элемент peek = $peek");
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из очереди */
|
||||
final int pop = queue.pop();
|
||||
print("Извлеченный элемент pop = $pop, queue после извлечения = ${queue.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Получить длину очереди */
|
||||
final int size = queue.size();
|
||||
print("Длина очереди size = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли очередь */
|
||||
final bool isEmpty = queue.isEmpty();
|
||||
print("Пуста ли очередь = $isEmpty");
|
||||
|
||||
/* Проверка кольцевого массива */
|
||||
for (int i = 0; i < 10; i++) {
|
||||
queue.push(i);
|
||||
queue.pop();
|
||||
print("После $i-го раунда операций enqueue и dequeue queue = ${queue.toArray()}");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,77 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: array_stack.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-28
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Стек на основе массива */
|
||||
class ArrayStack {
|
||||
late List<int> _stack;
|
||||
ArrayStack() {
|
||||
_stack = [];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получение длины стека */
|
||||
int size() {
|
||||
return _stack.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуст ли стек */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return _stack.isEmpty;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поместить в стек */
|
||||
void push(int _num) {
|
||||
_stack.add(_num);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечь из стека */
|
||||
int pop() {
|
||||
if (isEmpty()) {
|
||||
throw Exception("стек пуст");
|
||||
}
|
||||
return _stack.removeLast();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к верхнему элементу стека */
|
||||
int peek() {
|
||||
if (isEmpty()) {
|
||||
throw Exception("стек пуст");
|
||||
}
|
||||
return _stack.last;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Преобразовать стек в Array и вернуть */
|
||||
List<int> toArray() => _stack;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация стека */
|
||||
final ArrayStack stack = ArrayStack();
|
||||
|
||||
/* Помещение элемента в стек */
|
||||
stack.push(1);
|
||||
stack.push(3);
|
||||
stack.push(2);
|
||||
stack.push(5);
|
||||
stack.push(4);
|
||||
print("Стек stack = ${stack.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Доступ к верхнему элементу стека */
|
||||
final int peek = stack.peek();
|
||||
print("Верхний элемент peek = $peek");
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из стека */
|
||||
final int pop = stack.pop();
|
||||
print("Извлеченный элемент pop = $pop, stack после извлечения = ${stack.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Получение длины стека */
|
||||
final int size = stack.size();
|
||||
print("Длина стека size = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка на пустоту */
|
||||
final bool isEmpty = stack.isEmpty();
|
||||
print("Пуст ли стек = $isEmpty");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,42 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: deque.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-28
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:collection';
|
||||
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация двусторонней очереди */
|
||||
final Queue<int> deque = Queue();
|
||||
deque.addFirst(3);
|
||||
deque.addLast(2);
|
||||
deque.addLast(5);
|
||||
print("Двусторонняя очередь deque = $deque");
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу */
|
||||
final int peekFirst = deque.first;
|
||||
print("Первый элемент peekFirst = $peekFirst");
|
||||
final int peekLast = deque.last;
|
||||
print("Последний элемент peekLast = $peekLast");
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в очередь */
|
||||
deque.addLast(4);
|
||||
print("После добавления элемента 4 в хвост deque = $deque");
|
||||
deque.addFirst(1);
|
||||
print("После добавления элемента 1 в голову deque = $deque");
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из очереди */
|
||||
final int popLast = deque.removeLast();
|
||||
print("Извлеченный из хвоста элемент = $popLast, deque после извлечения из хвоста = $deque");
|
||||
final int popFirst = deque.removeFirst();
|
||||
print("Извлеченный из головы элемент = $popFirst, deque после извлечения из головы = $deque");
|
||||
|
||||
/* Получение длины двусторонней очереди */
|
||||
final int size = deque.length;
|
||||
print("Длина двусторонней очереди size = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли двусторонняя очередь */
|
||||
final bool isEmpty = deque.isEmpty;
|
||||
print("Пуста ли двусторонняя очередь = $isEmpty");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,167 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: linkedlist_deque.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-28
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Узел двусвязного списка */
|
||||
class ListNode {
|
||||
int val; // Значение узла
|
||||
ListNode? next; // Ссылка на узел-преемник
|
||||
ListNode? prev; // Ссылка на узел-предшественник
|
||||
|
||||
ListNode(this.val, {this.next, this.prev});
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Двусторонняя очередь на основе двусвязного списка */
|
||||
class LinkedListDeque {
|
||||
late ListNode? _front; // Головной узел _front
|
||||
late ListNode? _rear; // Хвостовой узел _rear
|
||||
int _queSize = 0; // Длина двусторонней очереди
|
||||
|
||||
LinkedListDeque() {
|
||||
this._front = null;
|
||||
this._rear = null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить длину двусторонней очереди */
|
||||
int size() {
|
||||
return this._queSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли двусторонняя очередь */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return size() == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция добавления в очередь */
|
||||
void push(int _num, bool isFront) {
|
||||
final ListNode node = ListNode(_num);
|
||||
if (isEmpty()) {
|
||||
// Если связный список пуст, пусть _front и _rear оба указывают на node
|
||||
_front = _rear = node;
|
||||
} else if (isFront) {
|
||||
// Операция добавления в голову очереди
|
||||
// Добавить node в начало связного списка
|
||||
_front!.prev = node;
|
||||
node.next = _front;
|
||||
_front = node; // Обновить головной узел
|
||||
} else {
|
||||
// Операция добавления в хвост очереди
|
||||
// Добавить node в конец связного списка
|
||||
_rear!.next = node;
|
||||
node.prev = _rear;
|
||||
_rear = node; // Обновить хвостовой узел
|
||||
}
|
||||
_queSize++; // Обновить длину очереди
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление в голову очереди */
|
||||
void pushFirst(int _num) {
|
||||
push(_num, true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Добавление в хвост очереди */
|
||||
void pushLast(int _num) {
|
||||
push(_num, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция извлечения из очереди */
|
||||
int? pop(bool isFront) {
|
||||
// Если очередь пуста, сразу вернуть null
|
||||
if (isEmpty()) {
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
final int val;
|
||||
if (isFront) {
|
||||
// Операция извлечения из головы очереди
|
||||
val = _front!.val; // Временно сохранить значение головного узла
|
||||
// Удалить головной узел
|
||||
ListNode? fNext = _front!.next;
|
||||
if (fNext != null) {
|
||||
fNext.prev = null;
|
||||
_front!.next = null;
|
||||
}
|
||||
_front = fNext; // Обновить головной узел
|
||||
} else {
|
||||
// Операция извлечения из хвоста очереди
|
||||
val = _rear!.val; // Временно сохранить значение хвостового узла
|
||||
// Удалить хвостовой узел
|
||||
ListNode? rPrev = _rear!.prev;
|
||||
if (rPrev != null) {
|
||||
rPrev.next = null;
|
||||
_rear!.prev = null;
|
||||
}
|
||||
_rear = rPrev; // Обновить хвостовой узел
|
||||
}
|
||||
_queSize--; // Обновить длину очереди
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечение из головы очереди */
|
||||
int? popFirst() {
|
||||
return pop(true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечение из хвоста очереди */
|
||||
int? popLast() {
|
||||
return pop(false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу в начале очереди */
|
||||
int? peekFirst() {
|
||||
return _front?.val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу в конце очереди */
|
||||
int? peekLast() {
|
||||
return _rear?.val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вернуть массив для вывода */
|
||||
List<int> toArray() {
|
||||
ListNode? node = _front;
|
||||
final List<int> res = [];
|
||||
for (int i = 0; i < _queSize; i++) {
|
||||
res.add(node!.val);
|
||||
node = node.next;
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация двусторонней очереди */
|
||||
final LinkedListDeque deque = LinkedListDeque();
|
||||
deque.pushLast(3);
|
||||
deque.pushLast(2);
|
||||
deque.pushLast(5);
|
||||
print("Двусторонняя очередь deque = ${deque.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу */
|
||||
int? peekFirst = deque.peekFirst();
|
||||
print("Первый элемент peekFirst = $peekFirst");
|
||||
int? peekLast = deque.peekLast();
|
||||
print("Последний элемент peekLast = $peekLast");
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в очередь */
|
||||
deque.pushLast(4);
|
||||
print("После добавления элемента 4 в хвост deque = ${deque.toArray()}");
|
||||
deque.pushFirst(1);
|
||||
print("После добавления элемента 1 в голову deque = ${deque.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из очереди */
|
||||
int? popLast = deque.popLast();
|
||||
print("Извлеченный из хвоста элемент = $popLast, deque после извлечения из хвоста = ${deque.toArray()}");
|
||||
int? popFirst = deque.popFirst();
|
||||
print("Извлеченный из головы элемент = $popFirst, deque после извлечения из головы = ${deque.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Получение длины двусторонней очереди */
|
||||
int size = deque.size();
|
||||
print("Длина двусторонней очереди size = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли двусторонняя очередь */
|
||||
bool isEmpty = deque.isEmpty();
|
||||
print("Пуста ли двусторонняя очередь = $isEmpty");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,103 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: linkedlist_queue.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-28
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/list_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Очередь на основе связного списка */
|
||||
class LinkedListQueue {
|
||||
ListNode? _front; // Головной узел _front
|
||||
ListNode? _rear; // Хвостовой узел _rear
|
||||
int _queSize = 0; // Длина очереди
|
||||
|
||||
LinkedListQueue() {
|
||||
_front = null;
|
||||
_rear = null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получение длины очереди */
|
||||
int size() {
|
||||
return _queSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли очередь */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return _queSize == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поместить в очередь */
|
||||
void push(int _num) {
|
||||
// Добавить _num после хвостового узла
|
||||
final node = ListNode(_num);
|
||||
// Если очередь пуста, сделать так, чтобы и head, и tail указывали на этот узел
|
||||
if (_front == null) {
|
||||
_front = node;
|
||||
_rear = node;
|
||||
} else {
|
||||
// Если очередь не пуста, добавить этот узел после хвостового узла
|
||||
_rear!.next = node;
|
||||
_rear = node;
|
||||
}
|
||||
_queSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечь из очереди */
|
||||
int pop() {
|
||||
final int _num = peek();
|
||||
// Удалить головной узел
|
||||
_front = _front!.next;
|
||||
_queSize--;
|
||||
return _num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу в начале очереди */
|
||||
int peek() {
|
||||
if (_queSize == 0) {
|
||||
throw Exception('очередь пуста');
|
||||
}
|
||||
return _front!.val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Преобразовать связный список в Array и вернуть */
|
||||
List<int> toArray() {
|
||||
ListNode? node = _front;
|
||||
final List<int> queue = [];
|
||||
while (node != null) {
|
||||
queue.add(node.val);
|
||||
node = node.next;
|
||||
}
|
||||
return queue;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация очереди */
|
||||
final queue = LinkedListQueue();
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в очередь */
|
||||
queue.push(1);
|
||||
queue.push(3);
|
||||
queue.push(2);
|
||||
queue.push(5);
|
||||
queue.push(4);
|
||||
print("Очередь queue = ${queue.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу в начале очереди */
|
||||
final int peek = queue.peek();
|
||||
print("Первый элемент peek = $peek");
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из очереди */
|
||||
final int pop = queue.pop();
|
||||
print("Извлеченный элемент pop = $pop, queue после извлечения = ${queue.toArray()}");
|
||||
|
||||
/* Получение длины очереди */
|
||||
final int size = queue.size();
|
||||
print("Длина очереди size = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли очередь */
|
||||
final bool isEmpty = queue.isEmpty();
|
||||
print("Пуста ли очередь = $isEmpty");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,93 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: linkedlist_stack.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-27
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/list_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Стек на основе класса связного списка */
|
||||
class LinkedListStack {
|
||||
ListNode? _stackPeek; // Использовать головной узел как вершину стека
|
||||
int _stkSize = 0; // Длина стека
|
||||
|
||||
LinkedListStack() {
|
||||
_stackPeek = null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получение длины стека */
|
||||
int size() {
|
||||
return _stkSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуст ли стек */
|
||||
bool isEmpty() {
|
||||
return _stkSize == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поместить в стек */
|
||||
void push(int _num) {
|
||||
final ListNode node = ListNode(_num);
|
||||
node.next = _stackPeek;
|
||||
_stackPeek = node;
|
||||
_stkSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Извлечь из стека */
|
||||
int pop() {
|
||||
final int _num = peek();
|
||||
_stackPeek = _stackPeek!.next;
|
||||
_stkSize--;
|
||||
return _num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Доступ к верхнему элементу стека */
|
||||
int peek() {
|
||||
if (_stackPeek == null) {
|
||||
throw Exception("стек пуст");
|
||||
}
|
||||
return _stackPeek!.val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Преобразовать связный список в List и вернуть */
|
||||
List<int> toList() {
|
||||
ListNode? node = _stackPeek;
|
||||
List<int> list = [];
|
||||
while (node != null) {
|
||||
list.add(node.val);
|
||||
node = node.next;
|
||||
}
|
||||
list = list.reversed.toList();
|
||||
return list;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация стека */
|
||||
final LinkedListStack stack = LinkedListStack();
|
||||
|
||||
/* Помещение элемента в стек */
|
||||
stack.push(1);
|
||||
stack.push(3);
|
||||
stack.push(2);
|
||||
stack.push(5);
|
||||
stack.push(4);
|
||||
print("Стек stack = ${stack.toList()}");
|
||||
|
||||
/* Доступ к верхнему элементу стека */
|
||||
final int peek = stack.peek();
|
||||
print("Верхний элемент peek = $peek");
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из стека */
|
||||
final int pop = stack.pop();
|
||||
print("Извлеченный элемент pop = $pop, stack после извлечения = ${stack.toList()}");
|
||||
|
||||
/* Получение длины стека */
|
||||
final int size = stack.size();
|
||||
print("Длина стека size = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка на пустоту */
|
||||
final bool isEmpty = stack.isEmpty();
|
||||
print("Пуст ли стек = $isEmpty");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,37 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: queue.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-28
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:collection';
|
||||
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация очереди */
|
||||
// В Dart двусторонняя очередь Queue обычно рассматривается как обычная очередь
|
||||
final Queue<int> queue = Queue();
|
||||
|
||||
/* Добавление элемента в очередь */
|
||||
queue.add(1);
|
||||
queue.add(3);
|
||||
queue.add(2);
|
||||
queue.add(5);
|
||||
queue.add(4);
|
||||
print("Очередь queue = $queue");
|
||||
|
||||
/* Доступ к элементу в начале очереди */
|
||||
final int peek = queue.first;
|
||||
print("Первый элемент peek = $peek");
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из очереди */
|
||||
final int pop = queue.removeFirst();
|
||||
print("Извлеченный элемент pop = $pop, queue после извлечения = $queue");
|
||||
|
||||
/* Получить длину очереди */
|
||||
final int size = queue.length;
|
||||
print("Длина очереди size = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка, пуста ли очередь */
|
||||
final bool isEmpty = queue.isEmpty;
|
||||
print("Пуста ли очередь = $isEmpty");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,35 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: stack.dart
|
||||
* Created Time: 2023-03-27
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация стека */
|
||||
// В Dart нет встроенного класса стека, поэтому List можно использовать как стек
|
||||
final List<int> stack = [];
|
||||
|
||||
/* Помещение элемента в стек */
|
||||
stack.add(1);
|
||||
stack.add(3);
|
||||
stack.add(2);
|
||||
stack.add(5);
|
||||
stack.add(4);
|
||||
print("Стек stack = $stack");
|
||||
|
||||
/* Доступ к верхнему элементу стека */
|
||||
final int peek = stack.last;
|
||||
print("Верхний элемент peek = $peek");
|
||||
|
||||
/* Извлечение элемента из стека */
|
||||
final int pop = stack.removeLast();
|
||||
print("Извлеченный элемент pop = $pop, stack после извлечения = $stack");
|
||||
|
||||
/* Получение длины стека */
|
||||
final int size = stack.length;
|
||||
print("Длина стека size = $size");
|
||||
|
||||
/* Проверка на пустоту */
|
||||
final bool isEmpty = stack.isEmpty;
|
||||
print("Пуст ли стек = $isEmpty");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,152 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: array_binary_tree.dart
|
||||
* Created Time: 2023-08-15
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Класс двоичного дерева в массивном представлении */
|
||||
class ArrayBinaryTree {
|
||||
late List<int?> _tree;
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
ArrayBinaryTree(this._tree);
|
||||
|
||||
/* Вместимость списка */
|
||||
int size() {
|
||||
return _tree.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить значение узла с индексом i */
|
||||
int? val(int i) {
|
||||
// Если индекс выходит за границы, вернуть null, обозначающий пустую позицию
|
||||
if (i < 0 || i >= size()) {
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
return _tree[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить индекс левого дочернего узла узла с индексом i */
|
||||
int? left(int i) {
|
||||
return 2 * i + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить индекс правого дочернего узла узла с индексом i */
|
||||
int? right(int i) {
|
||||
return 2 * i + 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить индекс родительского узла узла с индексом i */
|
||||
int? parent(int i) {
|
||||
return (i - 1) ~/ 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Обход в ширину */
|
||||
List<int> levelOrder() {
|
||||
List<int> res = [];
|
||||
for (int i = 0; i < size(); i++) {
|
||||
if (val(i) != null) {
|
||||
res.add(val(i)!);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Обход в глубину */
|
||||
void dfs(int i, String order, List<int?> res) {
|
||||
// Если это пустая позиция, вернуть
|
||||
if (val(i) == null) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// Предварительный обход
|
||||
if (order == 'pre') {
|
||||
res.add(val(i));
|
||||
}
|
||||
dfs(left(i)!, order, res);
|
||||
// Симметричный обход
|
||||
if (order == 'in') {
|
||||
res.add(val(i));
|
||||
}
|
||||
dfs(right(i)!, order, res);
|
||||
// Обратный обход
|
||||
if (order == 'post') {
|
||||
res.add(val(i));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Предварительный обход */
|
||||
List<int?> preOrder() {
|
||||
List<int?> res = [];
|
||||
dfs(0, 'pre', res);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Симметричный обход */
|
||||
List<int?> inOrder() {
|
||||
List<int?> res = [];
|
||||
dfs(0, 'in', res);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Обратный обход */
|
||||
List<int?> postOrder() {
|
||||
List<int?> res = [];
|
||||
dfs(0, 'post', res);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
// Инициализировать двоичное дерево
|
||||
// Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
|
||||
List<int?> arr = [
|
||||
1,
|
||||
2,
|
||||
3,
|
||||
4,
|
||||
null,
|
||||
6,
|
||||
7,
|
||||
8,
|
||||
9,
|
||||
null,
|
||||
null,
|
||||
12,
|
||||
null,
|
||||
null,
|
||||
15
|
||||
];
|
||||
|
||||
TreeNode? root = listToTree(arr);
|
||||
print("\nИнициализация двоичного дерева\n");
|
||||
print("Массивное представление двоичного дерева:");
|
||||
print(arr);
|
||||
print("Связное представление двоичного дерева:");
|
||||
printTree(root);
|
||||
|
||||
// Класс двоичного дерева в массивном представлении
|
||||
ArrayBinaryTree abt = ArrayBinaryTree(arr);
|
||||
|
||||
// Доступ к узлу
|
||||
int i = 1;
|
||||
int? l = abt.left(i);
|
||||
int? r = abt.right(i);
|
||||
int? p = abt.parent(i);
|
||||
print("\nТекущий узел: индекс = $i, значение = ${abt.val(i)}");
|
||||
print("Индекс левого дочернего узла = $l, значение = ${(l == null ? "null" : abt.val(l))}");
|
||||
print("Индекс правого дочернего узла = $r, значение = ${(r == null ? "null" : abt.val(r))}");
|
||||
print("Индекс родительского узла = $p, значение = ${(p == null ? "null" : abt.val(p))}");
|
||||
|
||||
// Обходить дерево
|
||||
List<int?> res = abt.levelOrder();
|
||||
print("\nОбход в ширину = $res");
|
||||
res = abt.preOrder();
|
||||
print("Предварительный обход = $res");
|
||||
res = abt.inOrder();
|
||||
print("Симметричный обход = $res");
|
||||
res = abt.postOrder();
|
||||
print("Обратный обход = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,218 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: avl_tree.dart
|
||||
* Created Time: 2023-04-04
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:math';
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
class AVLTree {
|
||||
TreeNode? root;
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
AVLTree() {
|
||||
root = null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить высоту узла */
|
||||
int height(TreeNode? node) {
|
||||
// Высота пустого узла равна -1, высота листового узла равна 0
|
||||
return node == null ? -1 : node.height;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Обновить высоту узла */
|
||||
void updateHeight(TreeNode? node) {
|
||||
// Высота узла равна высоте более высокого поддерева + 1
|
||||
node!.height = max(height(node.left), height(node.right)) + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить коэффициент баланса */
|
||||
int balanceFactor(TreeNode? node) {
|
||||
// Коэффициент баланса пустого узла равен 0
|
||||
if (node == null) return 0;
|
||||
// Коэффициент баланса узла = высота левого поддерева - высота правого поддерева
|
||||
return height(node.left) - height(node.right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция правого вращения */
|
||||
TreeNode? rightRotate(TreeNode? node) {
|
||||
TreeNode? child = node!.left;
|
||||
TreeNode? grandChild = child!.right;
|
||||
// Выполнить правое вращение узла node вокруг child
|
||||
child.right = node;
|
||||
node.left = grandChild;
|
||||
// Обновить высоту узла
|
||||
updateHeight(node);
|
||||
updateHeight(child);
|
||||
// Вернуть корневой узел поддерева после вращения
|
||||
return child;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Операция левого вращения */
|
||||
TreeNode? leftRotate(TreeNode? node) {
|
||||
TreeNode? child = node!.right;
|
||||
TreeNode? grandChild = child!.left;
|
||||
// Выполнить левое вращение узла node вокруг child
|
||||
child.left = node;
|
||||
node.right = grandChild;
|
||||
// Обновить высоту узла
|
||||
updateHeight(node);
|
||||
updateHeight(child);
|
||||
// Вернуть корневой узел поддерева после вращения
|
||||
return child;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево */
|
||||
TreeNode? rotate(TreeNode? node) {
|
||||
// Получить коэффициент баланса узла node
|
||||
int factor = balanceFactor(node);
|
||||
// Левосторонне перекошенное дерево
|
||||
if (factor > 1) {
|
||||
if (balanceFactor(node!.left) >= 0) {
|
||||
// Правое вращение
|
||||
return rightRotate(node);
|
||||
} else {
|
||||
// Сначала левое вращение, затем правое
|
||||
node.left = leftRotate(node.left);
|
||||
return rightRotate(node);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Правосторонне перекошенное дерево
|
||||
if (factor < -1) {
|
||||
if (balanceFactor(node!.right) <= 0) {
|
||||
// Левое вращение
|
||||
return leftRotate(node);
|
||||
} else {
|
||||
// Сначала правое вращение, затем левое
|
||||
node.right = rightRotate(node.right);
|
||||
return leftRotate(node);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Дерево сбалансировано, вращение не требуется, вернуть сразу
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вставка узла */
|
||||
void insert(int val) {
|
||||
root = insertHelper(root, val);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рекурсивная вставка узла (вспомогательный метод) */
|
||||
TreeNode? insertHelper(TreeNode? node, int val) {
|
||||
if (node == null) return TreeNode(val);
|
||||
/* 1. Найти позицию вставки и вставить узел */
|
||||
if (val < node.val)
|
||||
node.left = insertHelper(node.left, val);
|
||||
else if (val > node.val)
|
||||
node.right = insertHelper(node.right, val);
|
||||
else
|
||||
return node; // Повторяющийся узел не вставлять, сразу вернуть
|
||||
updateHeight(node); // Обновить высоту узла
|
||||
/* 2. Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево */
|
||||
node = rotate(node);
|
||||
// Вернуть корневой узел поддерева
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удаление узла */
|
||||
void remove(int val) {
|
||||
root = removeHelper(root, val);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Рекурсивное удаление узла (вспомогательный метод) */
|
||||
TreeNode? removeHelper(TreeNode? node, int val) {
|
||||
if (node == null) return null;
|
||||
/* 1. Найти узел и удалить его */
|
||||
if (val < node.val)
|
||||
node.left = removeHelper(node.left, val);
|
||||
else if (val > node.val)
|
||||
node.right = removeHelper(node.right, val);
|
||||
else {
|
||||
if (node.left == null || node.right == null) {
|
||||
TreeNode? child = node.left ?? node.right;
|
||||
// Число дочерних узлов = 0, удалить node и сразу вернуть
|
||||
if (child == null)
|
||||
return null;
|
||||
// Число дочерних узлов = 1, удалить node напрямую
|
||||
else
|
||||
node = child;
|
||||
} else {
|
||||
// Число дочерних узлов = 2, удалить следующий по симметричному обходу узел и заменить им текущий узел
|
||||
TreeNode? temp = node.right;
|
||||
while (temp!.left != null) {
|
||||
temp = temp.left;
|
||||
}
|
||||
node.right = removeHelper(node.right, temp.val);
|
||||
node.val = temp.val;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
updateHeight(node); // Обновить высоту узла
|
||||
/* 2. Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево */
|
||||
node = rotate(node);
|
||||
// Вернуть корневой узел поддерева
|
||||
return node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поиск узла */
|
||||
TreeNode? search(int val) {
|
||||
TreeNode? cur = root;
|
||||
// Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
|
||||
while (cur != null) {
|
||||
// Целевой узел находится в правом поддереве cur
|
||||
if (val < cur.val)
|
||||
cur = cur.left;
|
||||
// Целевой узел находится в левом поддереве cur
|
||||
else if (val > cur.val)
|
||||
cur = cur.right;
|
||||
// Целевой узел равен текущему узлу
|
||||
else
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
return cur;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void testInsert(AVLTree tree, int val) {
|
||||
tree.insert(val);
|
||||
print("\nПосле вставки узла $val AVL-дерево имеет вид");
|
||||
printTree(tree.root);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void testRemove(AVLTree tree, int val) {
|
||||
tree.remove(val);
|
||||
print("\nПосле удаления узла $val AVL-дерево имеет вид");
|
||||
printTree(tree.root);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация пустого AVL-дерева */
|
||||
AVLTree avlTree = AVLTree();
|
||||
/* Вставка узла */
|
||||
// Обратите внимание, как AVL-дерево сохраняет баланс после вставки узла
|
||||
testInsert(avlTree, 1);
|
||||
testInsert(avlTree, 2);
|
||||
testInsert(avlTree, 3);
|
||||
testInsert(avlTree, 4);
|
||||
testInsert(avlTree, 5);
|
||||
testInsert(avlTree, 8);
|
||||
testInsert(avlTree, 7);
|
||||
testInsert(avlTree, 9);
|
||||
testInsert(avlTree, 10);
|
||||
testInsert(avlTree, 6);
|
||||
|
||||
/* Вставка повторяющегося узла */
|
||||
testInsert(avlTree, 7);
|
||||
|
||||
/* Удаление узла */
|
||||
// Обратите внимание, как AVL-дерево сохраняет баланс после удаления узла
|
||||
testRemove(avlTree, 8); // Удаление узла степени 0
|
||||
testRemove(avlTree, 5); // Удаление узла степени 1
|
||||
testRemove(avlTree, 4); // Удаление узла степени 2
|
||||
|
||||
/* Поиск узла */
|
||||
TreeNode? node = avlTree.search(7);
|
||||
print("\nНайденный объект узла = $node, значение узла = ${node!.val}");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,153 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: binary_search_tree.dart
|
||||
* Created Time: 2023-04-04
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Двоичное дерево поиска */
|
||||
class BinarySearchTree {
|
||||
late TreeNode? _root;
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
BinarySearchTree() {
|
||||
// Инициализировать пустое дерево
|
||||
_root = null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Получить корневой узел двоичного дерева */
|
||||
TreeNode? getRoot() {
|
||||
return _root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Поиск узла */
|
||||
TreeNode? search(int _num) {
|
||||
TreeNode? cur = _root;
|
||||
// Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
|
||||
while (cur != null) {
|
||||
// Целевой узел находится в правом поддереве cur
|
||||
if (cur.val < _num)
|
||||
cur = cur.right;
|
||||
// Целевой узел находится в левом поддереве cur
|
||||
else if (cur.val > _num)
|
||||
cur = cur.left;
|
||||
// Найти целевой узел и выйти из цикла
|
||||
else
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// Вернуть целевой узел
|
||||
return cur;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вставка узла */
|
||||
void insert(int _num) {
|
||||
// Если дерево пусто, инициализировать корневой узел
|
||||
if (_root == null) {
|
||||
_root = TreeNode(_num);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
TreeNode? cur = _root;
|
||||
TreeNode? pre = null;
|
||||
// Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
|
||||
while (cur != null) {
|
||||
// Найти повторяющийся узел и сразу вернуть
|
||||
if (cur.val == _num) return;
|
||||
pre = cur;
|
||||
// Позиция вставки находится в правом поддереве cur
|
||||
if (cur.val < _num)
|
||||
cur = cur.right;
|
||||
// Позиция вставки находится в левом поддереве cur
|
||||
else
|
||||
cur = cur.left;
|
||||
}
|
||||
// Вставка узла
|
||||
TreeNode? node = TreeNode(_num);
|
||||
if (pre!.val < _num)
|
||||
pre.right = node;
|
||||
else
|
||||
pre.left = node;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Удаление узла */
|
||||
void remove(int _num) {
|
||||
// Если дерево пусто, сразу вернуть
|
||||
if (_root == null) return;
|
||||
TreeNode? cur = _root;
|
||||
TreeNode? pre = null;
|
||||
// Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
|
||||
while (cur != null) {
|
||||
// Найти узел для удаления и выйти из цикла
|
||||
if (cur.val == _num) break;
|
||||
pre = cur;
|
||||
// Узел для удаления находится в правом поддереве cur
|
||||
if (cur.val < _num)
|
||||
cur = cur.right;
|
||||
// Узел для удаления находится в левом поддереве cur
|
||||
else
|
||||
cur = cur.left;
|
||||
}
|
||||
// Если удаляемого узла нет, сразу вернуть
|
||||
if (cur == null) return;
|
||||
// Число дочерних узлов = 0 или 1
|
||||
if (cur.left == null || cur.right == null) {
|
||||
// Когда число дочерних узлов = 0 / 1, child = null / этот дочерний узел
|
||||
TreeNode? child = cur.left ?? cur.right;
|
||||
// Удалить узел cur
|
||||
if (cur != _root) {
|
||||
if (pre!.left == cur)
|
||||
pre.left = child;
|
||||
else
|
||||
pre.right = child;
|
||||
} else {
|
||||
// Если удаляемый узел является корнем, заново назначить корневой узел
|
||||
_root = child;
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
// Число дочерних узлов = 2
|
||||
// Получить следующий узел после cur в симметричном обходе
|
||||
TreeNode? tmp = cur.right;
|
||||
while (tmp!.left != null) {
|
||||
tmp = tmp.left;
|
||||
}
|
||||
// Рекурсивно удалить узел tmp
|
||||
remove(tmp.val);
|
||||
// Перезаписать cur значением tmp
|
||||
cur.val = tmp.val;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация двоичного дерева поиска */
|
||||
BinarySearchTree bst = BinarySearchTree();
|
||||
// Обратите внимание: разные порядки вставки порождают разные двоичные деревья; данная последовательность может построить совершенное двоичное дерево
|
||||
List<int> nums = [8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15];
|
||||
for (int _num in nums) {
|
||||
bst.insert(_num);
|
||||
}
|
||||
print("\nИсходное двоичное дерево\n");
|
||||
printTree(bst.getRoot());
|
||||
|
||||
/* Поиск узла */
|
||||
TreeNode? node = bst.search(7);
|
||||
print("\nНайденный объект узла = $node, значение узла = ${node?.val}");
|
||||
|
||||
/* Вставка узла */
|
||||
bst.insert(16);
|
||||
print("\nПосле вставки узла 16 двоичное дерево имеет вид\n");
|
||||
printTree(bst.getRoot());
|
||||
|
||||
/* Удаление узла */
|
||||
bst.remove(1);
|
||||
print("\nПосле удаления узла 1 двоичное дерево имеет вид\n");
|
||||
printTree(bst.getRoot());
|
||||
bst.remove(2);
|
||||
print("\nПосле удаления узла 2 двоичное дерево имеет вид\n");
|
||||
printTree(bst.getRoot());
|
||||
bst.remove(4);
|
||||
print("\nПосле удаления узла 4 двоичное дерево имеет вид\n");
|
||||
printTree(bst.getRoot());
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,37 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: binary_tree.dart
|
||||
* Created Time: 2023-04-03
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация двоичного дерева */
|
||||
// Инициализировать узлы дерева
|
||||
TreeNode n1 = TreeNode(1);
|
||||
TreeNode n2 = TreeNode(2);
|
||||
TreeNode n3 = TreeNode(3);
|
||||
TreeNode n4 = TreeNode(4);
|
||||
TreeNode n5 = TreeNode(5);
|
||||
// Построить связи между узлами (указатели)
|
||||
n1.left = n2;
|
||||
n1.right = n3;
|
||||
n2.left = n4;
|
||||
n2.right = n5;
|
||||
print("\nИнициализация двоичного дерева\n");
|
||||
printTree(n1);
|
||||
|
||||
/* Вставка и удаление узлов */
|
||||
TreeNode p = TreeNode(0);
|
||||
// Вставить узел p между n1 -> n2
|
||||
n1.left = p;
|
||||
p.left = n2;
|
||||
print("\nПосле вставки узла P\n");
|
||||
printTree(n1);
|
||||
// Удалить узел P
|
||||
n1.left = n2;
|
||||
print("\nПосле удаления узла P\n");
|
||||
printTree(n1);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,38 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: binary_tree_bfs.dart
|
||||
* Created Time: 2023-04-03
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmai.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:collection';
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* Обход в ширину */
|
||||
List<int> levelOrder(TreeNode? root) {
|
||||
// Инициализировать очередь и добавить корневой узел
|
||||
Queue<TreeNode?> queue = Queue();
|
||||
queue.add(root);
|
||||
// Инициализировать список для хранения последовательности обхода
|
||||
List<int> res = [];
|
||||
while (queue.isNotEmpty) {
|
||||
TreeNode? node = queue.removeFirst(); // Извлечение из очереди
|
||||
res.add(node!.val); // Сохранить значение узла
|
||||
if (node.left != null) queue.add(node.left); // Поместить левый дочерний узел в очередь
|
||||
if (node.right != null) queue.add(node.right); // Поместить правый дочерний узел в очередь
|
||||
}
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация двоичного дерева */
|
||||
// Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
|
||||
TreeNode? root = listToTree([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]);
|
||||
print("\nИнициализация двоичного дерева\n");
|
||||
printTree(root);
|
||||
|
||||
// Обход в ширину
|
||||
List<int> res = levelOrder(root);
|
||||
print("\nПоследовательность печати узлов при обходе в ширину = $res");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,62 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: binary_tree_dfs.dart
|
||||
* Created Time: 2023-04-04
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
// Инициализировать список для хранения последовательности обхода
|
||||
List<int> list = [];
|
||||
|
||||
/* Предварительный обход */
|
||||
void preOrder(TreeNode? node) {
|
||||
if (node == null) return;
|
||||
// Порядок обхода: корень -> левое поддерево -> правое поддерево
|
||||
list.add(node.val);
|
||||
preOrder(node.left);
|
||||
preOrder(node.right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Симметричный обход */
|
||||
void inOrder(TreeNode? node) {
|
||||
if (node == null) return;
|
||||
// Порядок обхода: левое поддерево -> корень -> правое поддерево
|
||||
inOrder(node.left);
|
||||
list.add(node.val);
|
||||
inOrder(node.right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Обратный обход */
|
||||
void postOrder(TreeNode? node) {
|
||||
if (node == null) return;
|
||||
// Порядок обхода: левое поддерево -> правое поддерево -> корень
|
||||
postOrder(node.left);
|
||||
postOrder(node.right);
|
||||
list.add(node.val);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* Инициализация двоичного дерева */
|
||||
// Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
|
||||
TreeNode? root = listToTree([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]);
|
||||
print("\nИнициализация двоичного дерева\n");
|
||||
printTree(root);
|
||||
|
||||
/* Предварительный обход */
|
||||
list.clear();
|
||||
preOrder(root);
|
||||
print("\nПоследовательность печати узлов при предварительном обходе = $list");
|
||||
|
||||
/* Симметричный обход */
|
||||
list.clear();
|
||||
inOrder(root);
|
||||
print("\nПоследовательность печати узлов при симметричном обходе = $list");
|
||||
|
||||
/* Обратный обход */
|
||||
list.clear();
|
||||
postOrder(root);
|
||||
print("\nПоследовательность печати узлов при обратном обходе = $list");
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,24 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: list_node.dart
|
||||
* Created Time: 2023-01-23
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Узел связного списка */
|
||||
class ListNode {
|
||||
int val;
|
||||
ListNode? next;
|
||||
|
||||
ListNode(this.val, [this.next]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Десериализовать список в связный список */
|
||||
ListNode? listToLinkedList(List<int> list) {
|
||||
ListNode dum = ListNode(0);
|
||||
ListNode? head = dum;
|
||||
for (int val in list) {
|
||||
head?.next = ListNode(val);
|
||||
head = head?.next;
|
||||
}
|
||||
return dum.next;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,90 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: print_util.dart
|
||||
* Created Time: 2023-01-23
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:io';
|
||||
|
||||
import 'list_node.dart';
|
||||
import 'tree_node.dart';
|
||||
|
||||
class Trunk {
|
||||
Trunk? prev;
|
||||
String str;
|
||||
|
||||
Trunk(this.prev, this.str);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести матрицу (Array) */
|
||||
void printMatrix(List<List<int>> matrix) {
|
||||
print("[");
|
||||
for (List<int> row in matrix) {
|
||||
print(" $row,");
|
||||
}
|
||||
print("]");
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести связный список */
|
||||
void printLinkedList(ListNode? head) {
|
||||
List<String> list = [];
|
||||
|
||||
while (head != null) {
|
||||
list.add('${head.val}');
|
||||
head = head.next;
|
||||
}
|
||||
|
||||
print(list.join(' -> '));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Вывести двоичное дерево
|
||||
* Этот вывод дерева заимствован из TECHIE DELIGHT
|
||||
* https://www.techiedelight.com/c-program-print-binary-tree/
|
||||
*/
|
||||
void printTree(TreeNode? root, [Trunk? prev = null, bool isRight = false]) {
|
||||
if (root == null) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
String prev_str = ' ';
|
||||
Trunk trunk = Trunk(prev, prev_str);
|
||||
|
||||
printTree(root.right, trunk, true);
|
||||
|
||||
if (prev == null) {
|
||||
trunk.str = '———';
|
||||
} else if (isRight) {
|
||||
trunk.str = '/———';
|
||||
prev_str = ' |';
|
||||
} else {
|
||||
trunk.str = '\\———';
|
||||
prev.str = prev_str;
|
||||
}
|
||||
showTrunks(trunk);
|
||||
print(' ${root.val}');
|
||||
|
||||
if (prev != null) {
|
||||
prev.str = prev_str;
|
||||
}
|
||||
trunk.str = ' |';
|
||||
|
||||
printTree(root.left, trunk, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void showTrunks(Trunk? p) {
|
||||
if (p == null) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
showTrunks(p.prev);
|
||||
stdout.write(p.str);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Вывести кучу */
|
||||
void printHeap(List<int> heap) {
|
||||
print("Массивное представление кучи: $heap");
|
||||
print("Древовидное представление кучи:");
|
||||
TreeNode? root = listToTree(heap);
|
||||
printTree(root);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,50 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: tree_node.dart
|
||||
* Created Time: 2023-2-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Класс узла двоичного дерева */
|
||||
class TreeNode {
|
||||
int val; // Значение узла
|
||||
int height; // Высота узла
|
||||
TreeNode? left; // Ссылка на левый дочерний узел
|
||||
TreeNode? right; // Ссылка на правый дочерний узел
|
||||
|
||||
/* Конструктор */
|
||||
TreeNode(this.val, [this.height = 0, this.left, this.right]);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Десериализовать список в двоичное дерево: рекурсия */
|
||||
TreeNode? listToTreeDFS(List<int?> arr, int i) {
|
||||
if (i < 0 || i >= arr.length || arr[i] == null) {
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
TreeNode? root = TreeNode(arr[i]!);
|
||||
root.left = listToTreeDFS(arr, 2 * i + 1);
|
||||
root.right = listToTreeDFS(arr, 2 * i + 2);
|
||||
return root;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Десериализовать список в двоичное дерево */
|
||||
TreeNode? listToTree(List<int?> arr) {
|
||||
return listToTreeDFS(arr, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Сериализовать двоичное дерево в список: рекурсия */
|
||||
void treeToListDFS(TreeNode? root, int i, List<int?> res) {
|
||||
if (root == null) return;
|
||||
while (i >= res.length) {
|
||||
res.add(null);
|
||||
}
|
||||
res[i] = root.val;
|
||||
treeToListDFS(root.left, 2 * i + 1, res);
|
||||
treeToListDFS(root.right, 2 * i + 2, res);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Сериализовать двоичное дерево в список */
|
||||
List<int?> treeToList(TreeNode? root) {
|
||||
List<int?> res = [];
|
||||
treeToListDFS(root, 0, res);
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,29 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: Vertex.dart
|
||||
* Created Time: 2023-05-15
|
||||
* Author: liuyuxin (gvenusleo@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Класс вершины */
|
||||
class Vertex {
|
||||
int val;
|
||||
Vertex(this.val);
|
||||
|
||||
/* На вход подается список значений vals, на выходе возвращается список вершин vets */
|
||||
static List<Vertex> valsToVets(List<int> vals) {
|
||||
List<Vertex> vets = [];
|
||||
for (int i in vals) {
|
||||
vets.add(Vertex(i));
|
||||
}
|
||||
return vets;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* На вход подается список вершин vets, на выходе возвращается список значений vals */
|
||||
static List<int> vetsToVals(List<Vertex> vets) {
|
||||
List<int> vals = [];
|
||||
for (Vertex vet in vets) {
|
||||
vals.add(vet.val);
|
||||
}
|
||||
return vals;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user