mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-06-29 09:04:23 +00:00
Re-translate the Japanese version (#1871)
* Retranslate Japanese docs with GPT-5.4 * Retranslate Japanese code with GPT-5.4
This commit is contained in:
@@ -11,9 +11,9 @@ import java.util.*;
|
||||
public class bubble_sort {
|
||||
/* バブルソート */
|
||||
static void bubbleSort(int[] nums) {
|
||||
// 外側ループ: 未ソート範囲は [0, i]
|
||||
// 外側のループ:未ソート区間は [0, i]
|
||||
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
|
||||
// 内側ループ: 未ソート範囲 [0, i] の最大要素を範囲の右端に交換
|
||||
// 内側のループ:未ソート区間 [0, i] の最大要素をその区間の最右端へ交換
|
||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
|
||||
// nums[j] と nums[j + 1] を交換
|
||||
@@ -25,33 +25,33 @@ public class bubble_sort {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* バブルソート(フラグによる最適化) */
|
||||
/* バブルソート(フラグ最適化) */
|
||||
static void bubbleSortWithFlag(int[] nums) {
|
||||
// 外側ループ: 未ソート範囲は [0, i]
|
||||
// 外側のループ:未ソート区間は [0, i]
|
||||
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
|
||||
boolean flag = false; // フラグを初期化
|
||||
// 内側ループ: 未ソート範囲 [0, i] の最大要素を範囲の右端に交換
|
||||
boolean flag = false; // フラグを初期化する
|
||||
// 内側のループ:未ソート区間 [0, i] の最大要素をその区間の最右端へ交換
|
||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
|
||||
// nums[j] と nums[j + 1] を交換
|
||||
int tmp = nums[j];
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
nums[j + 1] = tmp;
|
||||
flag = true; // 交換された要素を記録
|
||||
flag = true; // 交換する要素を記録
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (!flag)
|
||||
break; // この「バブリング」ラウンドで要素が交換されなかった場合、終了
|
||||
break; // このバブル処理で要素交換が一度もなければそのまま終了
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
int[] nums = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
|
||||
bubbleSort(nums);
|
||||
System.out.println("バブルソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
System.out.println("バブルソート完了後の nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
|
||||
int[] nums1 = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
|
||||
bubbleSortWithFlag(nums1);
|
||||
System.out.println("バブルソート後、nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
|
||||
System.out.println("バブルソート完了後の nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -11,25 +11,25 @@ import java.util.*;
|
||||
public class bucket_sort {
|
||||
/* バケットソート */
|
||||
static void bucketSort(float[] nums) {
|
||||
// k = n/2 個のバケットを初期化、各バケットに期待される要素数は 2 個
|
||||
// k = n/2 個のバケットを初期化し、各バケットに 2 要素ずつ割り当てる想定とする
|
||||
int k = nums.length / 2;
|
||||
List<List<Float>> buckets = new ArrayList<>();
|
||||
for (int i = 0; i < k; i++) {
|
||||
buckets.add(new ArrayList<>());
|
||||
}
|
||||
// 1. 配列要素を各バケットに分散
|
||||
// 1. 配列要素を各バケットに振り分ける
|
||||
for (float num : nums) {
|
||||
// 入力データ範囲は [0, 1)、num * k を使ってインデックス範囲 [0, k-1] にマッピング
|
||||
// 入力データの範囲は [0, 1) であり、num * k を用いてインデックス範囲 [0, k-1] に写像する
|
||||
int i = (int) (num * k);
|
||||
// num をバケット i に追加
|
||||
buckets.get(i).add(num);
|
||||
}
|
||||
// 2. 各バケットをソート
|
||||
// 2. 各バケットをソートする
|
||||
for (List<Float> bucket : buckets) {
|
||||
// 組み込みソート関数を使用、他のソートアルゴリズムに置き換えることも可能
|
||||
// 組み込みのソート関数を使う。他のソートアルゴリズムに置き換えてもよい
|
||||
Collections.sort(bucket);
|
||||
}
|
||||
// 3. バケットを走査して結果をマージ
|
||||
// 3. バケットを走査して結果を結合
|
||||
int i = 0;
|
||||
for (List<Float> bucket : buckets) {
|
||||
for (float num : bucket) {
|
||||
@@ -39,9 +39,9 @@ public class bucket_sort {
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
// 入力データが浮動小数点、範囲 [0, 1) と仮定
|
||||
// 入力データは範囲 [0, 1) の浮動小数点数とする
|
||||
float[] nums = { 0.49f, 0.96f, 0.82f, 0.09f, 0.57f, 0.43f, 0.91f, 0.75f, 0.15f, 0.37f };
|
||||
bucketSort(nums);
|
||||
System.out.println("バケットソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
System.out.println("バケットソート完了後の nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -10,20 +10,20 @@ import java.util.*;
|
||||
|
||||
public class counting_sort {
|
||||
/* 計数ソート */
|
||||
// 簡単な実装、オブジェクトのソートには使用できない
|
||||
// 簡易実装のため、オブジェクトのソートには使えない
|
||||
static void countingSortNaive(int[] nums) {
|
||||
// 1. 配列の最大要素 m を統計
|
||||
// 1. 配列の最大要素 m を求める
|
||||
int m = 0;
|
||||
for (int num : nums) {
|
||||
m = Math.max(m, num);
|
||||
}
|
||||
// 2. 各数字の出現回数を統計
|
||||
// 2. 各数値の出現回数を数える
|
||||
// counter[num] は num の出現回数を表す
|
||||
int[] counter = new int[m + 1];
|
||||
for (int num : nums) {
|
||||
counter[num]++;
|
||||
}
|
||||
// 3. counter を走査し、各要素を元の配列 nums に戻す
|
||||
// 3. counter を走査し、各要素を元の配列 nums に書き戻す
|
||||
int i = 0;
|
||||
for (int num = 0; num < m + 1; num++) {
|
||||
for (int j = 0; j < counter[num]; j++, i++) {
|
||||
@@ -33,34 +33,34 @@ public class counting_sort {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 計数ソート */
|
||||
// 完全な実装、オブジェクトをソートでき、安定ソート
|
||||
// 完全な実装で、オブジェクトをソートでき、かつ安定ソートである
|
||||
static void countingSort(int[] nums) {
|
||||
// 1. 配列の最大要素 m を統計
|
||||
// 1. 配列の最大要素 m を求める
|
||||
int m = 0;
|
||||
for (int num : nums) {
|
||||
m = Math.max(m, num);
|
||||
}
|
||||
// 2. 各数字の出現回数を統計
|
||||
// 2. 各数値の出現回数を数える
|
||||
// counter[num] は num の出現回数を表す
|
||||
int[] counter = new int[m + 1];
|
||||
for (int num : nums) {
|
||||
counter[num]++;
|
||||
}
|
||||
// 3. counter の累積和を計算し、「出現回数」を「尻尾インデックス」に変換
|
||||
// counter[num]-1 は res 内で num が出現する最後のインデックス
|
||||
// 3. counter の累積和を求めて、「出現回数」を「末尾インデックス」に変換する
|
||||
// つまり counter[num]-1 は、num が res に最後に現れるインデックス
|
||||
for (int i = 0; i < m; i++) {
|
||||
counter[i + 1] += counter[i];
|
||||
}
|
||||
// 4. nums を逆順に走査し、各要素を結果配列 res に配置
|
||||
// 結果を記録する配列 res を初期化
|
||||
// 4. nums を逆順に走査し、各要素を結果配列 res に格納する
|
||||
// 結果を記録するための配列 res を初期化
|
||||
int n = nums.length;
|
||||
int[] res = new int[n];
|
||||
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
|
||||
int num = nums[i];
|
||||
res[counter[num] - 1] = num; // num を対応するインデックスに配置
|
||||
counter[num]--; // 累積和を 1 減算し、num を配置する次のインデックスを取得
|
||||
counter[num]--; // 累積和を 1 減らして、次に num を配置するインデックスを得る
|
||||
}
|
||||
// 結果配列 res を使って元の配列 nums を上書き
|
||||
// 結果配列 res で元の配列 nums を上書きする
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nums[i] = res[i];
|
||||
}
|
||||
@@ -69,10 +69,10 @@ public class counting_sort {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
int[] nums = { 1, 0, 1, 2, 0, 4, 0, 2, 2, 4 };
|
||||
countingSortNaive(nums);
|
||||
System.out.println("計数ソート後(オブジェクトソート不可)、nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
System.out.println("カウントソート(オブジェクトはソート不可)完了後の nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
|
||||
int[] nums1 = { 1, 0, 1, 2, 0, 4, 0, 2, 2, 4 };
|
||||
countingSort(nums1);
|
||||
System.out.println("計数ソート後、nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
|
||||
System.out.println("カウントソート完了後の nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -9,10 +9,10 @@ package chapter_sorting;
|
||||
import java.util.Arrays;
|
||||
|
||||
public class heap_sort {
|
||||
/* ヒープの長さは n、ノード i から上から下へヒープ化開始 */
|
||||
/* ヒープの長さは n。ノード i から下方向にヒープ化 */
|
||||
public static void siftDown(int[] nums, int n, int i) {
|
||||
while (true) {
|
||||
// i, l, r の中で最大のノードを判定し、ma とする
|
||||
// ノード i, l, r のうち値が最大のノードを ma とする
|
||||
int l = 2 * i + 1;
|
||||
int r = 2 * i + 2;
|
||||
int ma = i;
|
||||
@@ -20,31 +20,31 @@ public class heap_sort {
|
||||
ma = l;
|
||||
if (r < n && nums[r] > nums[ma])
|
||||
ma = r;
|
||||
// ノード i が最大、またはインデックス l, r が範囲外の場合、さらなるヒープ化は不要、ブレーク
|
||||
// ノード i が最大、またはインデックス l, r が範囲外なら、ヒープ化は不要なので抜ける
|
||||
if (ma == i)
|
||||
break;
|
||||
// 2つのノードを交換
|
||||
// 2 つのノードを交換
|
||||
int temp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[ma];
|
||||
nums[ma] = temp;
|
||||
// 下向きにヒープ化をループ
|
||||
// ループで上から下へヒープ化
|
||||
i = ma;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ヒープソート */
|
||||
public static void heapSort(int[] nums) {
|
||||
// ヒープ構築操作: 葉ノード以外のすべてのノードをヒープ化
|
||||
// ヒープ構築:葉ノード以外のすべてのノードをヒープ化する
|
||||
for (int i = nums.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
|
||||
siftDown(nums, nums.length, i);
|
||||
}
|
||||
// ヒープから最大要素を抽出し、n-1 回繰り返し
|
||||
// ヒープから最大要素を取り出し、n-1 回繰り返す
|
||||
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
|
||||
// ルートノードと最も右の葉ノードを交換(最初の要素と最後の要素を交換)
|
||||
// 根ノードと最も右の葉ノードを交換(先頭要素と末尾要素を交換)
|
||||
int tmp = nums[0];
|
||||
nums[0] = nums[i];
|
||||
nums[i] = tmp;
|
||||
// ルートノードから上から下へヒープ化開始
|
||||
// 根ノードを起点に、上から下へヒープ化
|
||||
siftDown(nums, i, 0);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -52,6 +52,6 @@ public class heap_sort {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
int[] nums = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
|
||||
heapSort(nums);
|
||||
System.out.println("ヒープソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
System.out.println("ヒープソート完了後の nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -11,21 +11,21 @@ import java.util.*;
|
||||
public class insertion_sort {
|
||||
/* 挿入ソート */
|
||||
static void insertionSort(int[] nums) {
|
||||
// 外側ループ: ソート済み範囲は [0, i-1]
|
||||
// 外側ループ:整列済み区間は [0, i-1]
|
||||
for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
|
||||
int base = nums[i], j = i - 1;
|
||||
// 内側ループ: base をソート済み範囲 [0, i-1] の正しい位置に挿入
|
||||
// 内側ループ: base をソート済み区間 [0, i-1] の正しい位置に挿入する
|
||||
while (j >= 0 && nums[j] > base) {
|
||||
nums[j + 1] = nums[j]; // nums[j] を右に1つ移動
|
||||
nums[j + 1] = nums[j]; // nums[j] を 1 つ右へ移動する
|
||||
j--;
|
||||
}
|
||||
nums[j + 1] = base; // base を正しい位置に代入
|
||||
nums[j + 1] = base; // base を正しい位置に配置する
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
int[] nums = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
|
||||
insertionSort(nums);
|
||||
System.out.println("挿入ソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
System.out.println("挿入ソート完了後の nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -11,26 +11,26 @@ import java.util.*;
|
||||
public class merge_sort {
|
||||
/* 左部分配列と右部分配列をマージ */
|
||||
static void merge(int[] nums, int left, int mid, int right) {
|
||||
// 左部分配列区間は [left, mid]、右部分配列区間は [mid+1, right]
|
||||
// 一時配列 tmp を作成してマージ結果を格納
|
||||
// 左部分配列の区間は [left, mid]、右部分配列の区間は [mid+1, right]
|
||||
// マージ結果を格納する一時配列 tmp を作成
|
||||
int[] tmp = new int[right - left + 1];
|
||||
// 左右部分配列の開始インデックスを初期化
|
||||
// 左右の部分配列の開始インデックスを初期化する
|
||||
int i = left, j = mid + 1, k = 0;
|
||||
// 両部分配列にまだ要素がある間、比較してより小さい要素を一時配列にコピー
|
||||
// 左右の部分配列にまだ要素がある間は比較し、小さいほうを一時配列にコピーする
|
||||
while (i <= mid && j <= right) {
|
||||
if (nums[i] <= nums[j])
|
||||
tmp[k++] = nums[i++];
|
||||
else
|
||||
tmp[k++] = nums[j++];
|
||||
}
|
||||
// 左右部分配列の残りの要素を一時配列にコピー
|
||||
// 左右の部分配列の残り要素を一時配列にコピーする
|
||||
while (i <= mid) {
|
||||
tmp[k++] = nums[i++];
|
||||
}
|
||||
while (j <= right) {
|
||||
tmp[k++] = nums[j++];
|
||||
}
|
||||
// 一時配列 tmp の要素を元の配列 nums の対応する区間にコピーバック
|
||||
// 一時配列 tmp の要素を元の配列 nums の対応区間にコピーする
|
||||
for (k = 0; k < tmp.length; k++) {
|
||||
nums[left + k] = tmp[k];
|
||||
}
|
||||
@@ -40,12 +40,12 @@ public class merge_sort {
|
||||
static void mergeSort(int[] nums, int left, int right) {
|
||||
// 終了条件
|
||||
if (left >= right)
|
||||
return; // 部分配列の長さが 1 のとき再帰を終了
|
||||
// 分割段階
|
||||
return; // 部分配列の長さが 1 になったら再帰を終了
|
||||
// 分割フェーズ
|
||||
int mid = left + (right - left) / 2; // 中点を計算
|
||||
mergeSort(nums, left, mid); // 左部分配列を再帰的に処理
|
||||
mergeSort(nums, mid + 1, right); // 右部分配列を再帰的に処理
|
||||
// マージ段階
|
||||
mergeSort(nums, left, mid); // 左部分配列を再帰処理
|
||||
mergeSort(nums, mid + 1, right); // 右部分配列を再帰処理
|
||||
// マージフェーズ
|
||||
merge(nums, left, mid, right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -53,6 +53,6 @@ public class merge_sort {
|
||||
/* マージソート */
|
||||
int[] nums = { 7, 3, 2, 6, 0, 1, 5, 4 };
|
||||
mergeSort(nums, 0, nums.length - 1);
|
||||
System.out.println("マージソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
System.out.println("マージソート完了後の nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -10,51 +10,51 @@ import java.util.*;
|
||||
|
||||
/* クイックソートクラス */
|
||||
class QuickSort {
|
||||
/* 要素を交換 */
|
||||
/* 要素の交換 */
|
||||
static void swap(int[] nums, int i, int j) {
|
||||
int tmp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 分割 */
|
||||
/* 番兵分割 */
|
||||
static int partition(int[] nums, int left, int right) {
|
||||
// nums[left] を基準値として使用
|
||||
// nums[left] を基準値とする
|
||||
int i = left, j = right;
|
||||
while (i < j) {
|
||||
while (i < j && nums[j] >= nums[left])
|
||||
j--; // 右から左へ、基準値より小さい最初の要素を検索
|
||||
j--; // 右から左へ基準値未満の最初の要素を探す
|
||||
while (i < j && nums[i] <= nums[left])
|
||||
i++; // 左から右へ、基準値より大きい最初の要素を検索
|
||||
swap(nums, i, j); // これら2つの要素を交換
|
||||
i++; // 左から右へ基準値より大きい最初の要素を探す
|
||||
swap(nums, i, j); // この 2 つの要素を交換
|
||||
}
|
||||
swap(nums, i, left); // 基準値を2つの部分配列の境界に交換
|
||||
swap(nums, i, left); // 基準値を 2 つの部分配列の境界へ交換する
|
||||
return i; // 基準値のインデックスを返す
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* クイックソート */
|
||||
public static void quickSort(int[] nums, int left, int right) {
|
||||
// 部分配列の長さが 1 のとき再帰を終了
|
||||
// 部分配列の長さが 1 なら再帰を終了する
|
||||
if (left >= right)
|
||||
return;
|
||||
// 分割
|
||||
// 番兵分割
|
||||
int pivot = partition(nums, left, right);
|
||||
// 左部分配列と右部分配列を再帰的に処理
|
||||
// 左右の部分配列を再帰処理
|
||||
quickSort(nums, left, pivot - 1);
|
||||
quickSort(nums, pivot + 1, right);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* クイックソートクラス(中央値基準最適化) */
|
||||
/* クイックソートクラス(中央値ピボット最適化) */
|
||||
class QuickSortMedian {
|
||||
/* 要素を交換 */
|
||||
/* 要素の交換 */
|
||||
static void swap(int[] nums, int i, int j) {
|
||||
int tmp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 3つの候補要素の中央値を選択 */
|
||||
/* 3つの候補要素の中央値を選ぶ */
|
||||
static int medianThree(int[] nums, int left, int mid, int right) {
|
||||
int l = nums[left], m = nums[mid], r = nums[right];
|
||||
if ((l <= m && m <= r) || (r <= m && m <= l))
|
||||
@@ -64,75 +64,75 @@ class QuickSortMedian {
|
||||
return right;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 分割(3つの中央値) */
|
||||
/* 番兵による分割処理(3 点中央値) */
|
||||
static int partition(int[] nums, int left, int right) {
|
||||
// 3つの候補要素の中央値を選択
|
||||
// 3つの候補要素の中央値を選ぶ
|
||||
int med = medianThree(nums, left, (left + right) / 2, right);
|
||||
// 中央値を配列の最左端の位置に交換
|
||||
// 中央値を配列の最左端に交換する
|
||||
swap(nums, left, med);
|
||||
// nums[left] を基準値として使用
|
||||
// nums[left] を基準値とする
|
||||
int i = left, j = right;
|
||||
while (i < j) {
|
||||
while (i < j && nums[j] >= nums[left])
|
||||
j--; // 右から左へ、基準値より小さい最初の要素を検索
|
||||
j--; // 右から左へ基準値未満の最初の要素を探す
|
||||
while (i < j && nums[i] <= nums[left])
|
||||
i++; // 左から右へ、基準値より大きい最初の要素を検索
|
||||
swap(nums, i, j); // これら2つの要素を交換
|
||||
i++; // 左から右へ基準値より大きい最初の要素を探す
|
||||
swap(nums, i, j); // この 2 つの要素を交換
|
||||
}
|
||||
swap(nums, i, left); // 基準値を2つの部分配列の境界に交換
|
||||
swap(nums, i, left); // 基準値を 2 つの部分配列の境界へ交換する
|
||||
return i; // 基準値のインデックスを返す
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* クイックソート */
|
||||
public static void quickSort(int[] nums, int left, int right) {
|
||||
// 部分配列の長さが 1 のとき再帰を終了
|
||||
// 部分配列の長さが 1 なら再帰を終了する
|
||||
if (left >= right)
|
||||
return;
|
||||
// 分割
|
||||
// 番兵分割
|
||||
int pivot = partition(nums, left, right);
|
||||
// 左部分配列と右部分配列を再帰的に処理
|
||||
// 左右の部分配列を再帰処理
|
||||
quickSort(nums, left, pivot - 1);
|
||||
quickSort(nums, pivot + 1, right);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* クイックソートクラス(末尾再帰最適化) */
|
||||
/* クイックソートクラス(再帰深度最適化) */
|
||||
class QuickSortTailCall {
|
||||
/* 要素を交換 */
|
||||
/* 要素の交換 */
|
||||
static void swap(int[] nums, int i, int j) {
|
||||
int tmp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 分割 */
|
||||
/* 番兵分割 */
|
||||
static int partition(int[] nums, int left, int right) {
|
||||
// nums[left] を基準値として使用
|
||||
// nums[left] を基準値とする
|
||||
int i = left, j = right;
|
||||
while (i < j) {
|
||||
while (i < j && nums[j] >= nums[left])
|
||||
j--; // 右から左へ、基準値より小さい最初の要素を検索
|
||||
j--; // 右から左へ基準値未満の最初の要素を探す
|
||||
while (i < j && nums[i] <= nums[left])
|
||||
i++; // 左から右へ、基準値より大きい最初の要素を検索
|
||||
swap(nums, i, j); // これら2つの要素を交換
|
||||
i++; // 左から右へ基準値より大きい最初の要素を探す
|
||||
swap(nums, i, j); // この 2 つの要素を交換
|
||||
}
|
||||
swap(nums, i, left); // 基準値を2つの部分配列の境界に交換
|
||||
swap(nums, i, left); // 基準値を 2 つの部分配列の境界へ交換する
|
||||
return i; // 基準値のインデックスを返す
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* クイックソート(末尾再帰最適化) */
|
||||
/* クイックソート(再帰深度最適化) */
|
||||
public static void quickSort(int[] nums, int left, int right) {
|
||||
// 部分配列の長さが 1 のとき終了
|
||||
// 部分配列の長さが 1 なら終了
|
||||
while (left < right) {
|
||||
// 分割操作
|
||||
// 番兵による分割処理
|
||||
int pivot = partition(nums, left, right);
|
||||
// 2つの部分配列のうち短い方にクイックソートを実行
|
||||
// 2 つの部分配列のうち短いほうにクイックソートを適用する
|
||||
if (pivot - left < right - pivot) {
|
||||
quickSort(nums, left, pivot - 1); // 左部分配列を再帰的にソート
|
||||
left = pivot + 1; // 残りの未ソート区間は [pivot + 1, right]
|
||||
left = pivot + 1; // 未ソート区間の残りは [pivot + 1, right]
|
||||
} else {
|
||||
quickSort(nums, pivot + 1, right); // 右部分配列を再帰的にソート
|
||||
right = pivot - 1; // 残りの未ソート区間は [left, pivot - 1]
|
||||
right = pivot - 1; // 未ソート区間の残りは [left, pivot - 1]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -143,16 +143,16 @@ public class quick_sort {
|
||||
/* クイックソート */
|
||||
int[] nums = { 2, 4, 1, 0, 3, 5 };
|
||||
QuickSort.quickSort(nums, 0, nums.length - 1);
|
||||
System.out.println("クイックソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
System.out.println("クイックソート完了後の nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
|
||||
/* クイックソート(中央値基準最適化) */
|
||||
/* クイックソート(中央値の基準値で最適化) */
|
||||
int[] nums1 = { 2, 4, 1, 0, 3, 5 };
|
||||
QuickSortMedian.quickSort(nums1, 0, nums1.length - 1);
|
||||
System.out.println("中央値基準最適化クイックソート後、nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
|
||||
System.out.println("クイックソート(中央値ピボット最適化)完了後の nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
|
||||
|
||||
/* クイックソート(末尾再帰最適化) */
|
||||
/* クイックソート(再帰深度最適化) */
|
||||
int[] nums2 = { 2, 4, 1, 0, 3, 5 };
|
||||
QuickSortTailCall.quickSort(nums2, 0, nums2.length - 1);
|
||||
System.out.println("末尾再帰最適化クイックソート後、nums2 = " + Arrays.toString(nums2));
|
||||
System.out.println("クイックソート(再帰深度最適化)完了後の nums2 = " + Arrays.toString(nums2));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -9,52 +9,52 @@ package chapter_sorting;
|
||||
import java.util.*;
|
||||
|
||||
public class radix_sort {
|
||||
/* 要素 num の k 番目の桁を取得、exp = 10^(k-1) */
|
||||
/* 要素 num の下から k 桁目を取得(exp = 10^(k-1)) */
|
||||
static int digit(int num, int exp) {
|
||||
// k の代わりに exp を渡すことで、ここでコストの高い累乗計算の繰り返しを避けることができる
|
||||
// ここで高コストな累乗計算を繰り返さないよう、k ではなく exp を渡す
|
||||
return (num / exp) % 10;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 計数ソート(nums の k 番目の桁に基づく) */
|
||||
/* 計数ソート(nums の k 桁目でソート) */
|
||||
static void countingSortDigit(int[] nums, int exp) {
|
||||
// 10進数の桁の範囲は 0~9、したがって長さ 10 のバケット配列が必要
|
||||
// 10 進数の各桁は 0~9 の範囲なので、長さ 10 のバケット配列が必要
|
||||
int[] counter = new int[10];
|
||||
int n = nums.length;
|
||||
// 桁 0~9 の出現回数を統計
|
||||
// 0~9 の各数字の出現回数を集計する
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
int d = digit(nums[i], exp); // nums[i] の k 番目の桁を取得、d とする
|
||||
counter[d]++; // 桁 d の出現回数を統計
|
||||
int d = digit(nums[i], exp); // nums[i] の第 k 位を取得し、d とする
|
||||
counter[d]++; // 数字 d の出現回数を数える
|
||||
}
|
||||
// 累積和を計算し、「出現回数」を「配列インデックス」に変換
|
||||
// 累積和を求め、「出現回数」を「配列インデックス」に変換する
|
||||
for (int i = 1; i < 10; i++) {
|
||||
counter[i] += counter[i - 1];
|
||||
}
|
||||
// 逆順に走査し、バケット統計に基づいて各要素を res に配置
|
||||
// 逆順に走査し、バケット内の集計結果に従って各要素を res に格納する
|
||||
int[] res = new int[n];
|
||||
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
|
||||
int d = digit(nums[i], exp);
|
||||
int j = counter[d] - 1; // 配列内での d のインデックス j を取得
|
||||
res[j] = nums[i]; // 現在の要素をインデックス j に配置
|
||||
counter[d]--; // d のカウントを 1 減らす
|
||||
int j = counter[d] - 1; // d の配列内インデックス j を取得する
|
||||
res[j] = nums[i]; // 現在の要素をインデックス j に格納する
|
||||
counter[d]--; // d の個数を 1 減らす
|
||||
}
|
||||
// 結果で元の配列 nums を上書き
|
||||
// 結果で元の配列 nums を上書きする
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++)
|
||||
nums[i] = res[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 基数ソート */
|
||||
static void radixSort(int[] nums) {
|
||||
// 配列の最大要素を取得し、最大桁数を判定するために使用
|
||||
// 最大桁数の判定用に配列の最大要素を取得
|
||||
int m = Integer.MIN_VALUE;
|
||||
for (int num : nums)
|
||||
if (num > m)
|
||||
m = num;
|
||||
// 最下位桁から最上位桁まで走査
|
||||
// 下位桁から上位桁の順に走査する
|
||||
for (int exp = 1; exp <= m; exp *= 10) {
|
||||
// 配列要素の k 番目の桁に対して計数ソートを実行
|
||||
// 配列要素の k 桁目に対して計数ソートを行う
|
||||
// k = 1 -> exp = 1
|
||||
// k = 2 -> exp = 10
|
||||
// すなわち exp = 10^(k-1)
|
||||
// つまり exp = 10^(k-1)
|
||||
countingSortDigit(nums, exp);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -64,6 +64,6 @@ public class radix_sort {
|
||||
int[] nums = { 10546151, 35663510, 42865989, 34862445, 81883077,
|
||||
88906420, 72429244, 30524779, 82060337, 63832996 };
|
||||
radixSort(nums);
|
||||
System.out.println("基数ソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
System.out.println("基数ソート完了後の nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -12,15 +12,15 @@ public class selection_sort {
|
||||
/* 選択ソート */
|
||||
public static void selectionSort(int[] nums) {
|
||||
int n = nums.length;
|
||||
// 外側ループ: 未ソート範囲は [i, n-1]
|
||||
// 外側ループ:未整列区間は [i, n-1]
|
||||
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
|
||||
// 内側ループ: 未ソート範囲内で最小要素を見つける
|
||||
// 内側のループ:未ソート区間の最小要素を見つける
|
||||
int k = i;
|
||||
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
|
||||
if (nums[j] < nums[k])
|
||||
k = j; // 最小要素のインデックスを記録
|
||||
}
|
||||
// 最小要素と未ソート範囲の最初の要素を交換
|
||||
// その最小要素を未整列区間の先頭要素と交換する
|
||||
int temp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[k];
|
||||
nums[k] = temp;
|
||||
@@ -30,6 +30,6 @@ public class selection_sort {
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
int[] nums = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
|
||||
selectionSort(nums);
|
||||
System.out.println("選択ソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
System.out.println("選択ソート完了後の nums = " + Arrays.toString(nums));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user