Refactor the articles related to searching algorithm. Add the chapter of binary search. Add the section of searching algorithm revisited. (#464)

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Yudong Jin
2023-04-17 18:22:18 +08:00
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commit 881d573790
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@@ -1,65 +0,0 @@
// File: binary_search.zig
// Created Time: 2023-01-15
// Author: sjinzh (sjinzh@gmail.com)
const std = @import("std");
const inc = @import("include");
// 二分查找(双闭区间)
fn binarySearch(comptime T: type, nums: std.ArrayList(T), target: T) T {
// 初始化双闭区间 [0, n-1] ,即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素
var i: usize = 0;
var j: usize = nums.items.len - 1;
// 循环,当搜索区间为空时跳出(当 i > j 时为空)
while (i <= j) {
var m = (i + j) / 2; // 计算中点索引 m
if (nums.items[m] < target) { // 此情况说明 target 在区间 [m+1, j] 中
i = m + 1;
} else if (nums.items[m] > target) { // 此情况说明 target 在区间 [i, m-1] 中
j = m - 1;
} else { // 找到目标元素,返回其索引
return @intCast(T, m);
}
}
// 未找到目标元素,返回 -1
return -1;
}
// 二分查找(左闭右开)
fn binarySearch1(comptime T: type, nums: std.ArrayList(T), target: T) T {
// 初始化左闭右开 [0, n) ,即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素+1
var i: usize = 0;
var j: usize = nums.items.len;
// 循环,当搜索区间为空时跳出(当 i = j 时为空)
while (i <= j) {
var m = (i + j) / 2; // 计算中点索引 m
if (nums.items[m] < target) { // 此情况说明 target 在区间 [m+1, j) 中
i = m + 1;
} else if (nums.items[m] > target) { // 此情况说明 target 在区间 [i, m) 中
j = m;
} else { // 找到目标元素,返回其索引
return @intCast(T, m);
}
}
// 未找到目标元素,返回 -1
return -1;
}
// Driver Code
pub fn main() !void {
var target: i32 = 6;
var nums = std.ArrayList(i32).init(std.heap.page_allocator);
defer nums.deinit();
try nums.appendSlice(&[_]i32{ 1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 67, 70, 92 });
// 二分查找(双闭区间)
var index = binarySearch(i32, nums, target);
std.debug.print("目标元素 6 的索引 = {}\n", .{index});
// 二分查找(左闭右开)
index = binarySearch1(i32, nums, target);
std.debug.print("目标元素 6 的索引 = {}\n", .{index});
_ = try std.io.getStdIn().reader().readByte();
}
@@ -0,0 +1,56 @@
// File: leetcode_two_sum.zig
// Created Time: 2023-01-07
// Author: sjinzh (sjinzh@gmail.com)
const std = @import("std");
const inc = @import("include");
// 方法一:暴力枚举
pub fn twoSumBruteForce(nums: []i32, target: i32) ?[2]i32 {
var size: usize = nums.len;
var i: usize = 0;
// 两层循环,时间复杂度 O(n^2)
while (i < size - 1) : (i += 1) {
var j = i + 1;
while (j < size) : (j += 1) {
if (nums[i] + nums[j] == target) {
return [_]i32{@intCast(i32, i), @intCast(i32, j)};
}
}
}
return null;
}
// 方法二:辅助哈希表
pub fn twoSumHashTable(nums: []i32, target: i32) !?[2]i32 {
var size: usize = nums.len;
// 辅助哈希表,空间复杂度 O(n)
var dic = std.AutoHashMap(i32, i32).init(std.heap.page_allocator);
defer dic.deinit();
var i: usize = 0;
// 单层循环,时间复杂度 O(n)
while (i < size) : (i += 1) {
if (dic.contains(target - nums[i])) {
return [_]i32{dic.get(target - nums[i]).?, @intCast(i32, i)};
}
try dic.put(nums[i], @intCast(i32, i));
}
return null;
}
pub fn main() !void {
// ======= Test Case =======
var nums = [_]i32{ 2, 7, 11, 15 };
var target: i32 = 9;
// ====== Driver Code ======
// 方法一
var res = twoSumBruteForce(&nums, target).?;
std.debug.print("方法一 res = ", .{});
inc.PrintUtil.printArray(i32, &res);
// 方法二
res = (try twoSumHashTable(&nums, target)).?;
std.debug.print("\n方法二 res = ", .{});
inc.PrintUtil.printArray(i32, &res);
}