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ja/codes/csharp/chapter_divide_and_conquer/binary_search_recur.cs

@@ -0,0 +1,46 @@
+/**
+* File: binary_search_recur.cs
+* Created Time: 2023-07-18
+* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
+*/
+
+namespace hello_algo.chapter_divide_and_conquer;
+
+public class binary_search_recur {
+    /* 二分探索：問題 f(i, j) */
+    int DFS(int[] nums, int target, int i, int j) {
+        // 区間が空なら対象要素は存在しないので -1 を返す
+        if (i > j) {
+            return -1;
+        }
+        // 中点インデックス m を計算
+        int m = (i + j) / 2;
+        if (nums[m] < target) {
+            // 部分問題 f(m+1, j) を再帰的に解く
+            return DFS(nums, target, m + 1, j);
+        } else if (nums[m] > target) {
+            // 部分問題 f(i, m-1) を再帰的に解く
+            return DFS(nums, target, i, m - 1);
+        } else {
+            // 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
+            return m;
+        }
+    }
+
+    /* 二分探索 */
+    int BinarySearch(int[] nums, int target) {
+        int n = nums.Length;
+        // 問題 f(0, n-1) を解く
+        return DFS(nums, target, 0, n - 1);
+    }
+
+    [Test]
+    public void Test() {
+        int target = 6;
+        int[] nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35];
+
+        // 二分探索（両閉区間）
+        int index = BinarySearch(nums, target);
+        Console.WriteLine("対象要素 6 のインデックス = " + index);
+    }
+}

ja/codes/csharp/chapter_divide_and_conquer/build_tree.cs

@@ -0,0 +1,49 @@
+/**
+* File: build_tree.cs
+* Created Time: 2023-07-18
+* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
+*/
+
+namespace hello_algo.chapter_divide_and_conquer;
+
+public class build_tree {
+    /* 二分木を構築：分割統治 */
+    TreeNode? DFS(int[] preorder, Dictionary<int, int> inorderMap, int i, int l, int r) {
+        // 部分木区間が空なら終了する
+        if (r - l < 0)
+            return null;
+        // ルートノードを初期化する
+        TreeNode root = new(preorder[i]);
+        // m を求めて左右部分木を分割する
+        int m = inorderMap[preorder[i]];
+        // 部分問題：左部分木を構築する
+        root.left = DFS(preorder, inorderMap, i + 1, l, m - 1);
+        // 部分問題：右部分木を構築する
+        root.right = DFS(preorder, inorderMap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
+        // 根ノードを返す
+        return root;
+    }
+
+    /* 二分木を構築 */
+    TreeNode? BuildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
+        // inorder の要素からインデックスへの対応を格納するハッシュテーブルを初期化する
+        Dictionary<int, int> inorderMap = [];
+        for (int i = 0; i < inorder.Length; i++) {
+            inorderMap.TryAdd(inorder[i], i);
+        }
+        TreeNode? root = DFS(preorder, inorderMap, 0, 0, inorder.Length - 1);
+        return root;
+    }
+
+    [Test]
+    public void Test() {
+        int[] preorder = [3, 9, 2, 1, 7];
+        int[] inorder = [9, 3, 1, 2, 7];
+        Console.WriteLine("前順走査 = " + string.Join(", ", preorder));
+        Console.WriteLine("中順走査 = " + string.Join(", ", inorder));
+
+        TreeNode? root = BuildTree(preorder, inorder);
+        Console.WriteLine("構築した二分木は次のとおりです：");
+        PrintUtil.PrintTree(root);
+    }
+}

ja/codes/csharp/chapter_divide_and_conquer/hanota.cs

@@ -0,0 +1,59 @@
+/**
+* File: hanota.cs
+* Created Time: 2023-07-18
+* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
+*/
+
+namespace hello_algo.chapter_divide_and_conquer;
+
+public class hanota {
+    /* 円盤を 1 枚移動 */
+    void Move(List<int> src, List<int> tar) {
+        // src の上から円盤を1枚取り出す
+        int pan = src[^1];
+        src.RemoveAt(src.Count - 1);
+        // 円盤を tar の上に置く
+        tar.Add(pan);
+    }
+
+    /* ハノイの塔の問題 f(i) を解く */
+    void DFS(int i, List<int> src, List<int> buf, List<int> tar) {
+        // src に円盤が 1 枚だけ残っている場合は、そのまま tar へ移す
+        if (i == 1) {
+            Move(src, tar);
+            return;
+        }
+        // 部分問題 f(i-1)：src の上部 i-1 枚の円盤を tar を補助にして buf へ移す
+        DFS(i - 1, src, tar, buf);
+        // 部分問題 f(1)：src に残る 1 枚の円盤を tar に移す
+        Move(src, tar);
+        // 部分問題 f(i-1)：buf の上部 i-1 枚の円盤を src を補助にして tar へ移す
+        DFS(i - 1, buf, src, tar);
+    }
+
+    /* ハノイの塔を解く */
+    void SolveHanota(List<int> A, List<int> B, List<int> C) {
+        int n = A.Count;
+        // A の上から n 枚の円盤を B を介して C へ移す
+        DFS(n, A, B, C);
+    }
+
+    [Test]
+    public void Test() {
+        // リスト末尾が柱の頂上
+        List<int> A = [5, 4, 3, 2, 1];
+        List<int> B = [];
+        List<int> C = [];
+        Console.WriteLine("初期状態：");
+        Console.WriteLine("A = " + string.Join(", ", A));
+        Console.WriteLine("B = " + string.Join(", ", B));
+        Console.WriteLine("C = " + string.Join(", ", C));
+
+        SolveHanota(A, B, C);
+
+        Console.WriteLine("円盤の移動完了後：");
+        Console.WriteLine("A = " + string.Join(", ", A));
+        Console.WriteLine("B = " + string.Join(", ", B));
+        Console.WriteLine("C = " + string.Join(", ", C));
+    }
+}