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ja/codes/csharp/chapter_array_and_linkedlist/array.cs

@@ -0,0 +1,107 @@
+// File: array.cs
+// Created Time: 2022-12-14
+// Author: mingXta (1195669834@qq.com)
+
+namespace hello_algo.chapter_array_and_linkedlist;
+
+public class array {
+    /* 要素へランダムアクセス */
+    int RandomAccess(int[] nums) {
+        Random random = new();
+        // 区間 [0, nums.Length) からランダムに数字を 1 つ選ぶ
+        int randomIndex = random.Next(nums.Length);
+        // ランダムな要素を取得して返す
+        int randomNum = nums[randomIndex];
+        return randomNum;
+    }
+
+    /* 配列長を拡張する */
+    int[] Extend(int[] nums, int enlarge) {
+        // 拡張後の長さを持つ配列を初期化する
+        int[] res = new int[nums.Length + enlarge];
+        // 元の配列の全要素を新しい配列にコピー
+        for (int i = 0; i < nums.Length; i++) {
+            res[i] = nums[i];
+        }
+        // 拡張後の新しい配列を返す
+        return res;
+    }
+
+    /* 配列の index 番目に要素 num を挿入 */
+    void Insert(int[] nums, int num, int index) {
+        // インデックス index 以降の全要素を 1 つ後ろへ移動する
+        for (int i = nums.Length - 1; i > index; i--) {
+            nums[i] = nums[i - 1];
+        }
+        // index の要素に num を代入する
+        nums[index] = num;
+    }
+
+    /* index の要素を削除する */
+    void Remove(int[] nums, int index) {
+        // インデックス index より後ろの全要素を 1 つ前へ移動する
+        for (int i = index; i < nums.Length - 1; i++) {
+            nums[i] = nums[i + 1];
+        }
+    }
+
+    /* 配列を走査 */
+    void Traverse(int[] nums) {
+        int count = 0;
+        // インデックスで配列を走査
+        for (int i = 0; i < nums.Length; i++) {
+            count += nums[i];
+        }
+        // 配列要素を直接走査
+        foreach (int num in nums) {
+            count += num;
+        }
+    }
+
+    /* 配列内で指定要素を探す */
+    int Find(int[] nums, int target) {
+        for (int i = 0; i < nums.Length; i++) {
+            if (nums[i] == target)
+                return i;
+        }
+        return -1;
+    }
+
+    /* 補助関数：配列を文字列に変換 */
+    string ToString(int[] nums) {
+        return string.Join(",", nums);
+    }
+
+
+    [Test]
+    public void Test() {
+        // 配列を初期化
+        int[] arr = new int[5];
+        Console.WriteLine("配列 arr = " + ToString(arr));
+        int[] nums = [1, 3, 2, 5, 4];
+        Console.WriteLine("配列 nums = " + ToString(nums));
+
+        // ランダムアクセス
+        int randomNum = RandomAccess(nums);
+        Console.WriteLine("nums からランダムな要素を取得 " + randomNum);
+
+        // 長さを拡張
+        nums = Extend(nums, 3);
+        Console.WriteLine("配列の長さを 8 まで拡張すると nums = " + ToString(nums));
+
+        // 要素を挿入する
+        Insert(nums, 6, 3);
+        Console.WriteLine("インデックス 3 に数値 6 を挿入すると nums = " + ToString(nums));
+
+        // 要素を削除
+        Remove(nums, 2);
+        Console.WriteLine("インデックス 2 の要素を削除すると nums = " + ToString(nums));
+
+        // 配列を走査
+        Traverse(nums);
+
+        // 要素を探索する
+        int index = Find(nums, 3);
+        Console.WriteLine("nums 内で要素 3 を検索するとインデックス = " + index);
+    }
+}

ja/codes/csharp/chapter_array_and_linkedlist/linked_list.cs

@@ -0,0 +1,80 @@
+// File: linked_list.cs
+// Created Time: 2022-12-16
+// Author: mingXta (1195669834@qq.com)
+
+namespace hello_algo.chapter_array_and_linkedlist;
+
+public class linked_list {
+    /* 連結リストでノード n0 の後ろにノード P を挿入する */
+    void Insert(ListNode n0, ListNode P) {
+        ListNode? n1 = n0.next;
+        P.next = n1;
+        n0.next = P;
+    }
+
+    /* 連結リストでノード n0 の直後のノードを削除する */
+    void Remove(ListNode n0) {
+        if (n0.next == null)
+            return;
+        // n0 -> P -> n1
+        ListNode P = n0.next;
+        ListNode? n1 = P.next;
+        n0.next = n1;
+    }
+
+    /* 連結リスト内で index 番目のノードにアクセス */
+    ListNode? Access(ListNode? head, int index) {
+        for (int i = 0; i < index; i++) {
+            if (head == null)
+                return null;
+            head = head.next;
+        }
+        return head;
+    }
+
+    /* 連結リストで値が target の最初のノードを探す */
+    int Find(ListNode? head, int target) {
+        int index = 0;
+        while (head != null) {
+            if (head.val == target)
+                return index;
+            head = head.next;
+            index++;
+        }
+        return -1;
+    }
+
+
+    [Test]
+    public void Test() {
+        // 連結リストを初期化する
+        // 各ノードを初期化する
+        ListNode n0 = new(1);
+        ListNode n1 = new(3);
+        ListNode n2 = new(2);
+        ListNode n3 = new(5);
+        ListNode n4 = new(4);
+        // ノード間の参照を構築する
+        n0.next = n1;
+        n1.next = n2;
+        n2.next = n3;
+        n3.next = n4;
+        Console.WriteLine($"初期化した連結リストは{n0}");
+
+        // ノードを挿入
+        Insert(n0, new ListNode(0));
+        Console.WriteLine($"ノード挿入後の連結リストは{n0}");
+
+        // ノードを削除
+        Remove(n0);
+        Console.WriteLine($"ノード削除後の連結リストは{n0}");
+
+        // ノードにアクセス
+        ListNode? node = Access(n0, 3);
+        Console.WriteLine($"連結リストのインデックス 3 にあるノードの値 = {node?.val}");
+
+        // ノードを探索
+        int index = Find(n0, 2);
+        Console.WriteLine($"連結リスト内で値が 2 のノードのインデックス = {index}");
+    }
+}

ja/codes/csharp/chapter_array_and_linkedlist/list.cs

@@ -0,0 +1,66 @@
+/**
+ * File: list.cs
+ * Created Time: 2022-12-23
+ * Author: haptear (haptear@hotmail.com)
+ */
+
+namespace hello_algo.chapter_array_and_linkedlist;
+
+public class list {
+    [Test]
+    public void Test() {
+
+        /* リストを初期化 */
+        int[] numbers = [1, 3, 2, 5, 4];
+        List<int> nums = [.. numbers];
+        Console.WriteLine("リスト nums = " + string.Join(",", nums));
+
+        /* 要素にアクセス */
+        int num = nums[1];
+        Console.WriteLine("インデックス 1 の要素にアクセスすると num = " + num);
+
+        /* 要素を更新 */
+        nums[1] = 0;
+        Console.WriteLine("インデックス 1 の要素を 0 に更新すると nums = " + string.Join(",", nums));
+
+        /* リストを空にする */
+        nums.Clear();
+        Console.WriteLine("リストを空にした後 nums = " + string.Join(",", nums));
+
+        /* 末尾に要素を追加 */
+        nums.Add(1);
+        nums.Add(3);
+        nums.Add(2);
+        nums.Add(5);
+        nums.Add(4);
+        Console.WriteLine("要素を追加した後 nums = " + string.Join(",", nums));
+
+        /* 中間に要素を挿入 */
+        nums.Insert(3, 6);
+        Console.WriteLine("インデックス 3 に数値 6 を挿入すると nums = " + string.Join(",", nums));
+
+        /* 要素を削除 */
+        nums.RemoveAt(3);
+        Console.WriteLine("インデックス 3 の要素を削除すると nums = " + string.Join(",", nums));
+
+        /* インデックスでリストを走査 */
+        int count = 0;
+        for (int i = 0; i < nums.Count; i++) {
+            count += nums[i];
+        }
+        /* リスト要素を直接走査 */
+        count = 0;
+        foreach (int x in nums) {
+            count += x;
+        }
+
+        /* 2 つのリストを連結する */
+        List<int> nums1 = [6, 8, 7, 10, 9];
+        nums.AddRange(nums1);
+        Console.WriteLine("リスト nums1 を nums の後ろに連結すると nums = " + string.Join(",", nums));
+
+        /* リストをソート */
+        nums.Sort(); // ソート後、リスト要素は小さい順に並ぶ
+        Console.WriteLine("リストをソートした後 nums = " + string.Join(",", nums));
+    }
+}

ja/codes/csharp/chapter_array_and_linkedlist/my_list.cs

@@ -0,0 +1,144 @@
+/**
+ * File: my_list.cs
+ * Created Time: 2022-12-23
+ * Author: haptear (haptear@hotmail.com)
+ */
+
+namespace hello_algo.chapter_array_and_linkedlist;
+
+/* リストクラス */
+class MyList {
+    private int[] arr;           // 配列（リスト要素を格納）
+    private int arrCapacity = 10;    // リスト容量
+    private int arrSize = 0;         // リストの長さ（現在の要素数）
+    private readonly int extendRatio = 2;  // リスト拡張時の増加倍率
+
+    /* コンストラクタ */
+    public MyList() {
+        arr = new int[arrCapacity];
+    }
+
+    /* リストの長さを取得（現在の要素数） */
+    public int Size() {
+        return arrSize;
+    }
+
+    /* リスト容量を取得する */
+    public int Capacity() {
+        return arrCapacity;
+    }
+
+    /* 要素にアクセス */
+    public int Get(int index) {
+        // インデックスが範囲外なら例外を送出する。以下同様
+        if (index < 0 || index >= arrSize)
+            throw new IndexOutOfRangeException("インデックスが範囲外です");
+        return arr[index];
+    }
+
+    /* 要素を更新 */
+    public void Set(int index, int num) {
+        if (index < 0 || index >= arrSize)
+            throw new IndexOutOfRangeException("インデックスが範囲外です");
+        arr[index] = num;
+    }
+
+    /* 末尾に要素を追加 */
+    public void Add(int num) {
+        // 要素数が容量を超えると、拡張機構が発動する
+        if (arrSize == arrCapacity)
+            ExtendCapacity();
+        arr[arrSize] = num;
+        // 要素数を更新
+        arrSize++;
+    }
+
+    /* 中間に要素を挿入 */
+    public void Insert(int index, int num) {
+        if (index < 0 || index >= arrSize)
+            throw new IndexOutOfRangeException("インデックスが範囲外です");
+        // 要素数が容量を超えると、拡張機構が発動する
+        if (arrSize == arrCapacity)
+            ExtendCapacity();
+        // index 以降の要素をすべて 1 つ後ろへずらす
+        for (int j = arrSize - 1; j >= index; j--) {
+            arr[j + 1] = arr[j];
+        }
+        arr[index] = num;
+        // 要素数を更新
+        arrSize++;
+    }
+
+    /* 要素を削除 */
+    public int Remove(int index) {
+        if (index < 0 || index >= arrSize)
+            throw new IndexOutOfRangeException("インデックスが範囲外です");
+        int num = arr[index];
+        // インデックス index より後の要素をすべて 1 つ前に移動する
+        for (int j = index; j < arrSize - 1; j++) {
+            arr[j] = arr[j + 1];
+        }
+        // 要素数を更新
+        arrSize--;
+        // 削除された要素を返す
+        return num;
+    }
+
+    /* リストの拡張 */
+    public void ExtendCapacity() {
+        // `arrCapacity * extendRatio` の長さを持つ配列を新規作成し、元の配列を新しい配列にコピーする
+        Array.Resize(ref arr, arrCapacity * extendRatio);
+        // リストの容量を更新
+        arrCapacity = arr.Length;
+    }
+
+    /* リストを配列に変換する */
+    public int[] ToArray() {
+        // 有効長の範囲内のリスト要素のみを変換
+        int[] arr = new int[arrSize];
+        for (int i = 0; i < arrSize; i++) {
+            arr[i] = Get(i);
+        }
+        return arr;
+    }
+}
+
+public class my_list {
+    [Test]
+    public void Test() {
+        /* リストを初期化 */
+        MyList nums = new();
+        /* 末尾に要素を追加 */
+        nums.Add(1);
+        nums.Add(3);
+        nums.Add(2);
+        nums.Add(5);
+        nums.Add(4);
+        Console.WriteLine("リスト nums = " + string.Join(",", nums.ToArray()) +
+                           " ，容量 = " + nums.Capacity() + " ，長さ = " + nums.Size());
+
+        /* 中間に要素を挿入 */
+        nums.Insert(3, 6);
+        Console.WriteLine("インデックス 3 に数値 6 を挿入すると nums = " + string.Join(",", nums.ToArray()));
+
+        /* 要素を削除 */
+        nums.Remove(3);
+        Console.WriteLine("インデックス 3 の要素を削除すると nums = " + string.Join(",", nums.ToArray()));
+
+        /* 要素にアクセス */
+        int num = nums.Get(1);
+        Console.WriteLine("インデックス 1 の要素にアクセスすると num = " + num);
+
+        /* 要素を更新 */
+        nums.Set(1, 0);
+        Console.WriteLine("インデックス 1 の要素を 0 に更新すると nums = " + string.Join(",", nums.ToArray()));
+
+        /* 拡張機構をテストする */
+        for (int i = 0; i < 10; i++) {
+            // i = 5 のとき、リスト長が容量を超えるため、この時点で拡張機構が発動する
+            nums.Add(i);
+        }
+        Console.WriteLine("拡張後のリスト nums = " + string.Join(",", nums.ToArray()) +
+                           " ，容量 = " + nums.Capacity() + " ，長さ = " + nums.Size());
+    }
+}