mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-08-30 03:47:14 +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 +1,124 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: array_binary_tree.rb
|
||||
Created Time: 2024-04-17
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
require_relative '../utils/tree_node'
|
||||
require_relative '../utils/print_util'
|
||||
|
||||
# ## Класс двоичного дерева в массивном представлении ###
|
||||
class ArrayBinaryTree
|
||||
# ## Конструктор ###
|
||||
def initialize(arr)
|
||||
@tree = arr.to_a
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Вместимость списка ###
|
||||
def size
|
||||
@tree.length
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Получить значение узла с индексом i ###
|
||||
def val(i)
|
||||
# Если индекс выходит за границы, вернуть nil, обозначающий пустую ячейку
|
||||
return if i < 0 || i >= size
|
||||
|
||||
@tree[i]
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Получить индекс левого дочернего узла узла с индексом i ###
|
||||
def left(i)
|
||||
2 * i + 1
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Получить индекс правого дочернего узла узла с индексом i ###
|
||||
def right(i)
|
||||
2 * i + 2
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Получить индекс родительского узла узла с индексом i ###
|
||||
def parent(i)
|
||||
(i - 1) / 2
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Обход в ширину ###
|
||||
def level_order
|
||||
@res = []
|
||||
|
||||
# Непосредственно обходить массив
|
||||
for i in 0...size
|
||||
@res << val(i) unless val(i).nil?
|
||||
end
|
||||
|
||||
@res
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Обход в глубину ###
|
||||
def dfs(i, order)
|
||||
return if val(i).nil?
|
||||
# Предварительный обход
|
||||
@res << val(i) if order == :pre
|
||||
dfs(left(i), order)
|
||||
# Симметричный обход
|
||||
@res << val(i) if order == :in
|
||||
dfs(right(i), order)
|
||||
# Обратный обход
|
||||
@res << val(i) if order == :post
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Предварительный обход ###
|
||||
def pre_order
|
||||
@res = []
|
||||
dfs(0, :pre)
|
||||
@res
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Симметричный обход ###
|
||||
def in_order
|
||||
@res = []
|
||||
dfs(0, :in)
|
||||
@res
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Обратный обход ###
|
||||
def post_order
|
||||
@res = []
|
||||
dfs(0, :post)
|
||||
@res
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
# Инициализировать двоичное дерево
|
||||
# Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
|
||||
arr = [1, 2, 3, 4, nil, 6, 7, 8, 9, nil, nil, 12, nil, nil, 15]
|
||||
root = arr_to_tree(arr)
|
||||
puts "\nИнициализация двоичного дерева\n\n"
|
||||
puts 'Массивное представление двоичного дерева:'
|
||||
pp arr
|
||||
puts 'Связное представление двоичного дерева:'
|
||||
print_tree(root)
|
||||
|
||||
# Класс двоичного дерева в массивном представлении
|
||||
abt = ArrayBinaryTree.new(arr)
|
||||
|
||||
# Доступ к узлу
|
||||
i = 1
|
||||
l, r, _p = abt.left(i), abt.right(i), abt.parent(i)
|
||||
puts "\nИндекс текущего узла = #{i}, значение = #{abt.val(i).inspect}"
|
||||
puts "Индекс его левого дочернего узла = #{l}, значение = #{abt.val(l).inspect}"
|
||||
puts "Индекс его правого дочернего узла = #{r}, значение = #{abt.val(r).inspect}"
|
||||
puts "Индекс его родительского узла = #{_p}, значение = #{abt.val(_p).inspect}"
|
||||
|
||||
# Обходить дерево
|
||||
res = abt.level_order
|
||||
puts "\nОбход в ширину: #{res}"
|
||||
res = abt.pre_order
|
||||
puts "Предварительный обход: #{res}"
|
||||
res = abt.in_order
|
||||
puts "Симметричный обход: #{res}"
|
||||
res = abt.post_order
|
||||
puts "Обратный обход: #{res}"
|
||||
end
|
||||
@@ -0,0 +1,216 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: avl_tree.rb
|
||||
Created Time: 2024-04-17
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
require_relative '../utils/tree_node'
|
||||
require_relative '../utils/print_util'
|
||||
|
||||
# ## AVL-дерево ###
|
||||
class AVLTree
|
||||
# ## Конструктор ###
|
||||
def initialize
|
||||
@root = nil
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Получение корневого узла двоичного дерева ###
|
||||
def get_root
|
||||
@root
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Получить высоту узла ###
|
||||
def height(node)
|
||||
# Высота пустого узла равна -1, высота листового узла равна 0
|
||||
return node.height unless node.nil?
|
||||
|
||||
-1
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Обновить высоту узла ###
|
||||
def update_height(node)
|
||||
# Высота узла равна высоте более высокого поддерева + 1
|
||||
node.height = [height(node.left), height(node.right)].max + 1
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Получить коэффициент баланса ###
|
||||
def balance_factor(node)
|
||||
# Коэффициент баланса пустого узла равен 0
|
||||
return 0 if node.nil?
|
||||
|
||||
# Коэффициент баланса узла = высота левого поддерева - высота правого поддерева
|
||||
height(node.left) - height(node.right)
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Операция правого вращения ###
|
||||
def right_rotate(node)
|
||||
child = node.left
|
||||
grand_child = child.right
|
||||
# Выполнить правое вращение узла node вокруг child
|
||||
child.right = node
|
||||
node.left = grand_child
|
||||
# Обновить высоту узла
|
||||
update_height(node)
|
||||
update_height(child)
|
||||
# Вернуть корневой узел поддерева после вращения
|
||||
child
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Операция левого вращения ###
|
||||
def left_rotate(node)
|
||||
child = node.right
|
||||
grand_child = child.left
|
||||
# Выполнить левое вращение узла node вокруг child
|
||||
child.left = node
|
||||
node.right = grand_child
|
||||
# Обновить высоту узла
|
||||
update_height(node)
|
||||
update_height(child)
|
||||
# Вернуть корневой узел поддерева после вращения
|
||||
child
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево ###
|
||||
def rotate(node)
|
||||
# Получить коэффициент баланса узла node
|
||||
balance_factor = balance_factor(node)
|
||||
# Обойти левое поддерево
|
||||
if balance_factor > 1
|
||||
if balance_factor(node.left) >= 0
|
||||
# Правое вращение
|
||||
return right_rotate(node)
|
||||
else
|
||||
# Сначала левое вращение, затем правое
|
||||
node.left = left_rotate(node.left)
|
||||
return right_rotate(node)
|
||||
end
|
||||
# Правостороннее дерево обхода
|
||||
elsif balance_factor < -1
|
||||
if balance_factor(node.right) <= 0
|
||||
# Левое вращение
|
||||
return left_rotate(node)
|
||||
else
|
||||
# Сначала правое вращение, затем левое
|
||||
node.right = right_rotate(node.right)
|
||||
return left_rotate(node)
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
# Дерево сбалансировано, вращение не требуется, вернуть сразу
|
||||
node
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Вставка узла ###
|
||||
def insert(val)
|
||||
@root = insert_helper(@root, val)
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Рекурсивная вставка узла (вспомогательный метод) ###
|
||||
def insert_helper(node, val)
|
||||
return TreeNode.new(val) if node.nil?
|
||||
# 1. Найти позицию вставки и вставить узел
|
||||
if val < node.val
|
||||
node.left = insert_helper(node.left, val)
|
||||
elsif val > node.val
|
||||
node.right = insert_helper(node.right, val)
|
||||
else
|
||||
# Повторяющийся узел не вставлять, сразу вернуть
|
||||
return node
|
||||
end
|
||||
# Обновить высоту узла
|
||||
update_height(node)
|
||||
# 2. Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево
|
||||
rotate(node)
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Удаление узла ###
|
||||
def remove(val)
|
||||
@root = remove_helper(@root, val)
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Рекурсивное удаление узла (вспомогательный метод) ###
|
||||
def remove_helper(node, val)
|
||||
return if node.nil?
|
||||
# 1. Найти узел и удалить его
|
||||
if val < node.val
|
||||
node.left = remove_helper(node.left, val)
|
||||
elsif val > node.val
|
||||
node.right = remove_helper(node.right, val)
|
||||
else
|
||||
if node.left.nil? || node.right.nil?
|
||||
child = node.left || node.right
|
||||
# Число дочерних узлов = 0, удалить node и сразу вернуть
|
||||
return if child.nil?
|
||||
# Число дочерних узлов = 1, удалить node напрямую
|
||||
node = child
|
||||
else
|
||||
# Число дочерних узлов = 2, удалить следующий по симметричному обходу узел и заменить им текущий узел
|
||||
temp = node.right
|
||||
while !temp.left.nil?
|
||||
temp = temp.left
|
||||
end
|
||||
node.right = remove_helper(node.right, temp.val)
|
||||
node.val = temp.val
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
# Обновить высоту узла
|
||||
update_height(node)
|
||||
# 2. Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево
|
||||
rotate(node)
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Поиск узла ###
|
||||
def search(val)
|
||||
cur = @root
|
||||
# Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
|
||||
while !cur.nil?
|
||||
# Целевой узел находится в правом поддереве cur
|
||||
if cur.val < val
|
||||
cur = cur.right
|
||||
# Целевой узел находится в левом поддереве cur
|
||||
elsif cur.val > val
|
||||
cur = cur.left
|
||||
# Найти целевой узел и выйти из цикла
|
||||
else
|
||||
break
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
# Вернуть целевой узел
|
||||
cur
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
def test_insert(tree, val)
|
||||
tree.insert(val)
|
||||
puts "\nAVL-дерево после вставки узла #{val}:"
|
||||
print_tree(tree.get_root)
|
||||
end
|
||||
|
||||
def test_remove(tree, val)
|
||||
tree.remove(val)
|
||||
puts "\nAVL-дерево после удаления узла #{val}:"
|
||||
print_tree(tree.get_root)
|
||||
end
|
||||
|
||||
# Инициализация пустого AVL-дерева
|
||||
avl_tree = AVLTree.new
|
||||
|
||||
# Вставка узла
|
||||
# Обратите внимание, как AVL-дерево сохраняет баланс после вставки узла
|
||||
for val in [1, 2, 3, 4, 5, 8, 7, 9, 10, 6]
|
||||
test_insert(avl_tree, val)
|
||||
end
|
||||
|
||||
# Вставка повторяющегося узла
|
||||
test_insert(avl_tree, 7)
|
||||
|
||||
# Удаление узла
|
||||
# Обратите внимание, как AVL-дерево сохраняет баланс после удаления узла
|
||||
test_remove(avl_tree, 8) # Удаление узла степени 0
|
||||
test_remove(avl_tree, 5) # Удаление узла степени 1
|
||||
test_remove(avl_tree, 4) # Удаление узла степени 2
|
||||
|
||||
result_node = avl_tree.search(7)
|
||||
puts "\nНайденный объект узла = #{result_node}, значение узла = #{result_node.val}"
|
||||
end
|
||||
@@ -0,0 +1,161 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: binary_search_tree.rb
|
||||
Created Time: 2024-04-18
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
require_relative '../utils/tree_node'
|
||||
require_relative '../utils/print_util'
|
||||
|
||||
# ## Двоичное дерево поиска ###
|
||||
class BinarySearchTree
|
||||
# ## Конструктор ###
|
||||
def initialize
|
||||
# Инициализировать пустое дерево
|
||||
@root = nil
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Получение корневого узла двоичного дерева ###
|
||||
def get_root
|
||||
@root
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Поиск узла ###
|
||||
def search(num)
|
||||
cur = @root
|
||||
|
||||
# Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
|
||||
while !cur.nil?
|
||||
# Целевой узел находится в правом поддереве cur
|
||||
if cur.val < num
|
||||
cur = cur.right
|
||||
# Целевой узел находится в левом поддереве cur
|
||||
elsif cur.val > num
|
||||
cur = cur.left
|
||||
# Найти целевой узел и выйти из цикла
|
||||
else
|
||||
break
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
cur
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Вставка узла ###
|
||||
def insert(num)
|
||||
# Если дерево пусто, инициализировать корневой узел
|
||||
if @root.nil?
|
||||
@root = TreeNode.new(num)
|
||||
return
|
||||
end
|
||||
|
||||
# Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
|
||||
cur, pre = @root, nil
|
||||
while !cur.nil?
|
||||
# Найти повторяющийся узел и сразу вернуть
|
||||
return if cur.val == num
|
||||
|
||||
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
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
# Вставка узла
|
||||
node = TreeNode.new(num)
|
||||
if pre.val < num
|
||||
pre.right = node
|
||||
else
|
||||
pre.left = node
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Удаление узла ###
|
||||
def remove(num)
|
||||
# Если дерево пусто, сразу вернуть
|
||||
return if @root.nil?
|
||||
|
||||
# Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
|
||||
cur, pre = @root, nil
|
||||
while !cur.nil?
|
||||
# Найти узел для удаления и выйти из цикла
|
||||
break if cur.val == num
|
||||
|
||||
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
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
# Если узел для удаления отсутствует, сразу вернуть
|
||||
return if cur.nil?
|
||||
|
||||
# Число дочерних узлов = 0 или 1
|
||||
if cur.left.nil? || cur.right.nil?
|
||||
# Когда число дочерних узлов = 0 / 1, child = null / этот дочерний узел
|
||||
child = cur.left || cur.right
|
||||
# Удалить узел cur
|
||||
if cur != @root
|
||||
if pre.left == cur
|
||||
pre.left = child
|
||||
else
|
||||
pre.right = child
|
||||
end
|
||||
else
|
||||
# Если удаляемый узел является корнем, заново назначить корневой узел
|
||||
@root = child
|
||||
end
|
||||
# Число дочерних узлов = 2
|
||||
else
|
||||
# Получить следующий узел после cur в симметричном обходе
|
||||
tmp = cur.right
|
||||
while !tmp.left.nil?
|
||||
tmp = tmp.left
|
||||
end
|
||||
# Рекурсивно удалить узел tmp
|
||||
remove(tmp.val)
|
||||
# Перезаписать cur значением tmp
|
||||
cur.val = tmp.val
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
# Инициализация двоичного дерева поиска
|
||||
bst = BinarySearchTree.new
|
||||
nums = [8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15]
|
||||
# Обратите внимание: разные порядки вставки порождают разные двоичные деревья; данная последовательность может построить совершенное двоичное дерево
|
||||
nums.each { |num| bst.insert(num) }
|
||||
puts "\nИсходное двоичное дерево\n"
|
||||
print_tree(bst.get_root)
|
||||
|
||||
# Поиск узла
|
||||
node = bst.search(7)
|
||||
puts "\nНайденный объект узла: #{node}, значение узла = #{node.val}"
|
||||
|
||||
# Вставка узла
|
||||
bst.insert(16)
|
||||
puts "\nПосле вставки узла 16 двоичное дерево имеет вид\n"
|
||||
print_tree(bst.get_root)
|
||||
|
||||
# Удаление узла
|
||||
bst.remove(1)
|
||||
puts "\nПосле удаления узла 1 двоичное дерево имеет вид\n"
|
||||
print_tree(bst.get_root)
|
||||
|
||||
bst.remove(2)
|
||||
puts "\nПосле удаления узла 2 двоичное дерево имеет вид\n"
|
||||
print_tree(bst.get_root)
|
||||
|
||||
bst.remove(4)
|
||||
puts "\nПосле удаления узла 4 двоичное дерево имеет вид\n"
|
||||
print_tree(bst.get_root)
|
||||
end
|
||||
@@ -0,0 +1,38 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: binary_tree.rb
|
||||
Created Time: 2024-04-18
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
require_relative '../utils/tree_node'
|
||||
require_relative '../utils/print_util'
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
# Инициализация двоичного дерева
|
||||
# Инициализация узлов
|
||||
n1 = TreeNode.new(1)
|
||||
n2 = TreeNode.new(2)
|
||||
n3 = TreeNode.new(3)
|
||||
n4 = TreeNode.new(4)
|
||||
n5 = TreeNode.new(5)
|
||||
# Построить связи между узлами (указатели)
|
||||
n1.left = n2
|
||||
n1.right = n3
|
||||
n2.left = n4
|
||||
n2.right = n5
|
||||
puts "\nИнициализация двоичного дерева\n\n"
|
||||
print_tree(n1)
|
||||
|
||||
# Вставка и удаление узлов
|
||||
_p = TreeNode.new(0)
|
||||
# Вставить узел _p между n1 -> n2
|
||||
n1.left = _p
|
||||
_p.left = n2
|
||||
puts "\nПосле вставки узла _p\n\n"
|
||||
print_tree(n1)
|
||||
# Удаление узла
|
||||
n1.left = n2
|
||||
puts "\nПосле удаления узла _p\n\n"
|
||||
print_tree(n1)
|
||||
end
|
||||
@@ -0,0 +1,36 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: binary_tree_bfs.rb
|
||||
Created Time: 2024-04-18
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
require_relative '../utils/tree_node'
|
||||
require_relative '../utils/print_util'
|
||||
|
||||
# ## Обход в ширину ###
|
||||
def level_order(root)
|
||||
# Инициализировать очередь и добавить корневой узел
|
||||
queue = [root]
|
||||
# Инициализировать список для хранения последовательности обхода
|
||||
res = []
|
||||
while !queue.empty?
|
||||
node = queue.shift # Извлечение из очереди
|
||||
res << node.val # Сохранить значение узла
|
||||
queue << node.left unless node.left.nil? # Поместить левый дочерний узел в очередь
|
||||
queue << node.right unless node.right.nil? # Поместить правый дочерний узел в очередь
|
||||
end
|
||||
res
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
# Инициализировать двоичное дерево
|
||||
# Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
|
||||
root = arr_to_tree([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7])
|
||||
puts "\nИнициализация двоичного дерева\n\n"
|
||||
print_tree(root)
|
||||
|
||||
# Обход в ширину
|
||||
res = level_order(root)
|
||||
puts "\nПоследовательность печати узлов при обходе в ширину = #{res}"
|
||||
end
|
||||
@@ -0,0 +1,62 @@
|
||||
=begin
|
||||
File: binary_tree_dfs.rb
|
||||
Created Time: 2024-04-18
|
||||
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||
=end
|
||||
|
||||
require_relative '../utils/tree_node'
|
||||
require_relative '../utils/print_util'
|
||||
|
||||
# ## Предварительный обход ###
|
||||
def pre_order(root)
|
||||
return if root.nil?
|
||||
|
||||
# Порядок обхода: корень -> левое поддерево -> правое поддерево
|
||||
$res << root.val
|
||||
pre_order(root.left)
|
||||
pre_order(root.right)
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Симметричный обход ###
|
||||
def in_order(root)
|
||||
return if root.nil?
|
||||
|
||||
# Порядок обхода: левое поддерево -> корень -> правое поддерево
|
||||
in_order(root.left)
|
||||
$res << root.val
|
||||
in_order(root.right)
|
||||
end
|
||||
|
||||
# ## Обратный обход ###
|
||||
def post_order(root)
|
||||
return if root.nil?
|
||||
|
||||
# Порядок обхода: левое поддерево -> правое поддерево -> корень
|
||||
post_order(root.left)
|
||||
post_order(root.right)
|
||||
$res << root.val
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
|
||||
if __FILE__ == $0
|
||||
# Инициализировать двоичное дерево
|
||||
# Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
|
||||
root = arr_to_tree([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7])
|
||||
puts "\nИнициализация двоичного дерева\n\n"
|
||||
print_tree(root)
|
||||
|
||||
# Предварительный обход
|
||||
$res = []
|
||||
pre_order(root)
|
||||
puts "\nПоследовательность печати узлов при предварительном обходе = #{$res}"
|
||||
|
||||
# Симметричный обход
|
||||
$res.clear
|
||||
in_order(root)
|
||||
puts "\nПоследовательность печати узлов при симметричном обходе = #{$res}"
|
||||
|
||||
# Обратный обход
|
||||
$res.clear
|
||||
post_order(root)
|
||||
puts "\nПоследовательность печати узлов при обратном обходе = #{$res}"
|
||||
end
|
||||
Reference in New Issue
Block a user