mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-08-12 03:40:58 +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 +1,75 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: iteration.swift
|
||||
* Created Time: 2023-09-02
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Цикл for */
|
||||
func forLoop(n: Int) -> Int {
|
||||
var res = 0
|
||||
// Циклическое суммирование 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
res += i
|
||||
}
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Цикл while */
|
||||
func whileLoop(n: Int) -> Int {
|
||||
var res = 0
|
||||
var i = 1 // Инициализация условной переменной
|
||||
// Циклическое суммирование 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
while i <= n {
|
||||
res += i
|
||||
i += 1 // Обновить условную переменную
|
||||
}
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Цикл while (двойное обновление) */
|
||||
func whileLoopII(n: Int) -> Int {
|
||||
var res = 0
|
||||
var i = 1 // Инициализация условной переменной
|
||||
// Циклическое суммирование 1, 4, 10, ...
|
||||
while i <= n {
|
||||
res += i
|
||||
// Обновить условную переменную
|
||||
i += 1
|
||||
i *= 2
|
||||
}
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Двойной цикл for */
|
||||
func nestedForLoop(n: Int) -> String {
|
||||
var res = ""
|
||||
// Цикл по i = 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for i in 1 ... n {
|
||||
// Цикл по j = 1, 2, ..., n-1, n
|
||||
for j in 1 ... n {
|
||||
res.append("(\(i), \(j)), ")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum Iteration {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let n = 5
|
||||
var res = 0
|
||||
|
||||
res = forLoop(n: n)
|
||||
print("\nРезультат суммирования в цикле for res = \(res)")
|
||||
|
||||
res = whileLoop(n: n)
|
||||
print("\nРезультат суммирования в цикле while res = \(res)")
|
||||
|
||||
res = whileLoopII(n: n)
|
||||
print("\nРезультат суммирования в цикле while (двойное обновление) res = \(res)")
|
||||
|
||||
let resStr = nestedForLoop(n: n)
|
||||
print("\nРезультат обхода в двойном цикле for \(resStr)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,79 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: recursion.swift
|
||||
* Created Time: 2023-09-02
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Рекурсия */
|
||||
func recur(n: Int) -> Int {
|
||||
// Условие завершения
|
||||
if n == 1 {
|
||||
return 1
|
||||
}
|
||||
// Рекурсия: рекурсивный вызов
|
||||
let res = recur(n: n - 1)
|
||||
// Возврат: вернуть результат
|
||||
return n + res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Имитация рекурсии итерацией */
|
||||
func forLoopRecur(n: Int) -> Int {
|
||||
// Использовать явный стек для имитации системного стека вызовов
|
||||
var stack: [Int] = []
|
||||
var res = 0
|
||||
// Рекурсия: рекурсивный вызов
|
||||
for i in (1 ... n).reversed() {
|
||||
// Имитировать «рекурсию» с помощью операции помещения в стек
|
||||
stack.append(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 */
|
||||
func tailRecur(n: Int, res: Int) -> Int {
|
||||
// Условие завершения
|
||||
if n == 0 {
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
// Хвостовой рекурсивный вызов
|
||||
return tailRecur(n: n - 1, res: res + n)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Последовательность Фибоначчи: рекурсия */
|
||||
func fib(n: Int) -> Int {
|
||||
// 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)
|
||||
let res = fib(n: n - 1) + fib(n: n - 2)
|
||||
// Вернуть результат f(n)
|
||||
return res
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum Recursion {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let n = 5
|
||||
var res = 0
|
||||
|
||||
res = recursion.recur(n: n)
|
||||
print("\nРезультат суммирования в рекурсивной функции res = \(res)")
|
||||
|
||||
res = recursion.forLoopRecur(n: n)
|
||||
print("\nРезультат суммирования при имитации рекурсии res = \(res)")
|
||||
|
||||
res = recursion.tailRecur(n: n, res: 0)
|
||||
print("\nРезультат суммирования в хвостовой рекурсии res = \(res)")
|
||||
|
||||
res = recursion.fib(n: n)
|
||||
print("\nЧлен последовательности Фибоначчи с номером \(n) = \(res)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,98 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: space_complexity.swift
|
||||
* Created Time: 2023-01-01
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
import utils
|
||||
|
||||
/* Функция */
|
||||
@discardableResult
|
||||
func function() -> Int {
|
||||
// Выполнить некоторые операции
|
||||
return 0
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Постоянная сложность */
|
||||
func constant(n: Int) {
|
||||
// Константы, переменные и объекты занимают O(1) памяти
|
||||
let a = 0
|
||||
var b = 0
|
||||
let nums = Array(repeating: 0, count: 10000)
|
||||
let node = ListNode(x: 0)
|
||||
// Переменные в цикле занимают O(1) памяти
|
||||
for _ in 0 ..< n {
|
||||
let c = 0
|
||||
}
|
||||
// Функции в цикле занимают O(1) памяти
|
||||
for _ in 0 ..< n {
|
||||
function()
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность */
|
||||
func linear(n: Int) {
|
||||
// Массив длины n занимает O(n) памяти
|
||||
let nums = Array(repeating: 0, count: n)
|
||||
// Список длины n занимает O(n) памяти
|
||||
let nodes = (0 ..< n).map { ListNode(x: $0) }
|
||||
// Хеш-таблица длины n занимает O(n) памяти
|
||||
let map = Dictionary(uniqueKeysWithValues: (0 ..< n).map { ($0, "\($0)") })
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
func linearRecur(n: Int) {
|
||||
print("Рекурсия n = \(n)")
|
||||
if n == 1 {
|
||||
return
|
||||
}
|
||||
linearRecur(n: n - 1)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность */
|
||||
func quadratic(n: Int) {
|
||||
// Двумерный список занимает O(n^2) памяти
|
||||
let numList = Array(repeating: Array(repeating: 0, count: n), count: n)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
@discardableResult
|
||||
func quadraticRecur(n: Int) -> Int {
|
||||
if n <= 0 {
|
||||
return 0
|
||||
}
|
||||
// Длина массива nums равна n, n-1, ..., 2, 1
|
||||
let nums = Array(repeating: 0, count: n)
|
||||
print("В рекурсии n = \(n), длина nums = \(nums.count)")
|
||||
return quadraticRecur(n: n - 1)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Экспоненциальная сложность (построение полного двоичного дерева) */
|
||||
func buildTree(n: Int) -> TreeNode? {
|
||||
if n == 0 {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
let root = TreeNode(x: 0)
|
||||
root.left = buildTree(n: n - 1)
|
||||
root.right = buildTree(n: n - 1)
|
||||
return root
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum SpaceComplexity {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
let n = 5
|
||||
// Постоянная сложность
|
||||
constant(n: n)
|
||||
// Линейная сложность
|
||||
linear(n: n)
|
||||
linearRecur(n: n)
|
||||
// Квадратичная сложность
|
||||
quadratic(n: n)
|
||||
quadraticRecur(n: n)
|
||||
// Экспоненциальная сложность
|
||||
let root = buildTree(n: n)
|
||||
PrintUtil.printTree(root: root)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,172 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: time_complexity.swift
|
||||
* Created Time: 2022-12-26
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Постоянная сложность */
|
||||
func constant(n: Int) -> Int {
|
||||
var count = 0
|
||||
let size = 100_000
|
||||
for _ in 0 ..< size {
|
||||
count += 1
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность */
|
||||
func linear(n: Int) -> Int {
|
||||
var count = 0
|
||||
for _ in 0 ..< n {
|
||||
count += 1
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейная сложность (обход массива) */
|
||||
func arrayTraversal(nums: [Int]) -> Int {
|
||||
var count = 0
|
||||
// Число итераций пропорционально длине массива
|
||||
for _ in nums {
|
||||
count += 1
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность */
|
||||
func quadratic(n: Int) -> Int {
|
||||
var count = 0
|
||||
// Число итераций квадратично зависит от размера данных n
|
||||
for _ in 0 ..< n {
|
||||
for _ in 0 ..< n {
|
||||
count += 1
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Квадратичная сложность (пузырьковая сортировка) */
|
||||
func bubbleSort(nums: inout [Int]) -> Int {
|
||||
var count = 0 // Счетчик
|
||||
// Внешний цикл: неотсортированный диапазон [0, i]
|
||||
for i in nums.indices.dropFirst().reversed() {
|
||||
// Внутренний цикл: переместить максимальный элемент неотсортированного диапазона [0, i] в его правый конец
|
||||
for j in 0 ..< i {
|
||||
if nums[j] > nums[j + 1] {
|
||||
// Поменять местами nums[j] и nums[j + 1]
|
||||
let 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) */
|
||||
func exponential(n: Int) -> Int {
|
||||
var count = 0
|
||||
var base = 1
|
||||
// На каждом шаге клетка делится надвое, образуя последовательность 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1)
|
||||
for _ in 0 ..< n {
|
||||
for _ in 0 ..< base {
|
||||
count += 1
|
||||
}
|
||||
base *= 2
|
||||
}
|
||||
// count = 1 + 2 + 4 + 8 + .. + 2^(n-1) = 2^n - 1
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Экспоненциальная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
func expRecur(n: Int) -> Int {
|
||||
if n == 1 {
|
||||
return 1
|
||||
}
|
||||
return expRecur(n: n - 1) + expRecur(n: n - 1) + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Логарифмическая сложность (итеративная реализация) */
|
||||
func logarithmic(n: Int) -> Int {
|
||||
var count = 0
|
||||
var n = n
|
||||
while n > 1 {
|
||||
n = n / 2
|
||||
count += 1
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Логарифмическая сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
func logRecur(n: Int) -> Int {
|
||||
if n <= 1 {
|
||||
return 0
|
||||
}
|
||||
return logRecur(n: n / 2) + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Линейно-логарифмическая сложность */
|
||||
func linearLogRecur(n: Int) -> Int {
|
||||
if n <= 1 {
|
||||
return 1
|
||||
}
|
||||
var count = linearLogRecur(n: n / 2) + linearLogRecur(n: n / 2)
|
||||
for _ in stride(from: 0, to: n, by: 1) {
|
||||
count += 1
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Факториальная сложность (рекурсивная реализация) */
|
||||
func factorialRecur(n: Int) -> Int {
|
||||
if n == 0 {
|
||||
return 1
|
||||
}
|
||||
var count = 0
|
||||
// Из одного получается n
|
||||
for _ in 0 ..< n {
|
||||
count += factorialRecur(n: n - 1)
|
||||
}
|
||||
return count
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum TimeComplexity {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
// Можно изменить n и запустить программу, чтобы увидеть, как меняется число операций при разных сложностях
|
||||
let n = 8
|
||||
print("Размер входных данных n = \(n)")
|
||||
|
||||
var count = constant(n: n)
|
||||
print("Число операций константной сложности = \(count)")
|
||||
|
||||
count = linear(n: n)
|
||||
print("Число операций линейной сложности = \(count)")
|
||||
count = arrayTraversal(nums: Array(repeating: 0, count: n))
|
||||
print("Число операций линейной сложности (обход массива) = \(count)")
|
||||
|
||||
count = quadratic(n: n)
|
||||
print("Число операций квадратичной сложности = \(count)")
|
||||
var nums = Array(stride(from: n, to: 0, by: -1)) // [n,n-1,...,2,1]
|
||||
count = bubbleSort(nums: &nums)
|
||||
print("Число операций квадратичной сложности (пузырьковая сортировка) = \(count)")
|
||||
|
||||
count = exponential(n: n)
|
||||
print("Число операций экспоненциальной сложности (итеративная реализация) = \(count)")
|
||||
count = expRecur(n: n)
|
||||
print("Число операций экспоненциальной сложности (рекурсивная реализация) = \(count)")
|
||||
|
||||
count = logarithmic(n: n)
|
||||
print("Число операций логарифмической сложности (итеративная реализация) = \(count)")
|
||||
count = logRecur(n: n)
|
||||
print("Число операций логарифмической сложности (рекурсивная реализация) = \(count)")
|
||||
|
||||
count = linearLogRecur(n: n)
|
||||
print("Число операций линейно-логарифмической сложности (рекурсивная реализация) = \(count)")
|
||||
|
||||
count = factorialRecur(n: n)
|
||||
print("Число операций факториальной сложности (рекурсивная реализация) = \(count)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,40 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: worst_best_time_complexity.swift
|
||||
* Created Time: 2022-12-26
|
||||
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* Создать массив с элементами { 1, 2, ..., n } в случайном порядке */
|
||||
func randomNumbers(n: Int) -> [Int] {
|
||||
// Создать массив nums = { 1, 2, 3, ..., n }
|
||||
var nums = Array(1 ... n)
|
||||
// Случайно перемешать элементы массива
|
||||
nums.shuffle()
|
||||
return nums
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Найти индекс числа 1 в массиве nums */
|
||||
func findOne(nums: [Int]) -> Int {
|
||||
for i in nums.indices {
|
||||
// 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
|
||||
}
|
||||
|
||||
@main
|
||||
enum WorstBestTimeComplexity {
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
static func main() {
|
||||
for _ in 0 ..< 10 {
|
||||
let n = 100
|
||||
let nums = randomNumbers(n: n)
|
||||
let index = findOne(nums: nums)
|
||||
print("Массив [1, 2, ..., n] после перемешивания = \(nums)")
|
||||
print("Индекс числа 1 = \(index)")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user