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ja/codes/kotlin/chapter_divide_and_conquer/binary_search_recur.kt

@@ -0,0 +1,49 @@
+/**
+ * File: binary_search_recur.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd (1023632660@qq.com)
+ */
+
+package chapter_divide_and_conquer.binary_search_recur
+
+/* 二分探索：問題 f(i, j) */
+fun dfs(
+    nums: IntArray,
+    target: Int,
+    i: Int,
+    j: Int
+): Int {
+    // 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
+    val m = (i + j) / 2
+    return if (nums[m] < target) {
+        // 部分問題 f(m+1, j) を再帰的に解く
+        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
+        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
+        m
+    }
+}
+
+/* 二分探索 */
+fun binarySearch(nums: IntArray, target: Int): Int {
+    val n = nums.size
+    // 問題 f(0, n-1) を解く
+    return dfs(nums, target, 0, n - 1)
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    val target = 6
+    val nums = intArrayOf(1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35)
+
+    // 二分探索（両閉区間）
+    val index = binarySearch(nums, target)
+    println("対象要素 6 のインデックス = $index")
+}

ja/codes/kotlin/chapter_divide_and_conquer/build_tree.kt

@@ -0,0 +1,55 @@
+/**
+ * File: build_tree.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd (1023632660@qq.com)
+ */
+
+package chapter_divide_and_conquer.build_tree
+
+import utils.TreeNode
+import utils.printTree
+
+/* 二分木を構築：分割統治 */
+fun dfs(
+    preorder: IntArray,
+    inorderMap: Map<Int?, Int?>,
+    i: Int,
+    l: Int,
+    r: Int
+): TreeNode? {
+    // 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
+    val root = TreeNode(preorder[i])
+    // m を求めて左右部分木を分割する
+    val 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 */
+fun buildTree(preorder: IntArray, inorder: IntArray): TreeNode? {
+    // 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
+    val inorderMap = HashMap<Int?, Int?>()
+    for (i in inorder.indices) {
+        inorderMap[inorder[i]] = i
+    }
+    val root = dfs(preorder, inorderMap, 0, 0, inorder.size - 1)
+    return root
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    val preorder = intArrayOf(3, 9, 2, 1, 7)
+    val inorder = intArrayOf(9, 3, 1, 2, 7)
+    println("前順走査 = ${preorder.contentToString()}")
+    println("中順走査 = ${inorder.contentToString()}")
+
+    val root = buildTree(preorder, inorder)
+    println("構築した二分木：")
+    printTree(root)
+}

ja/codes/kotlin/chapter_divide_and_conquer/hanota.kt

@@ -0,0 +1,56 @@
+/**
+ * File: hanota.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd (1023632660@qq.com)
+ */
+
+package chapter_divide_and_conquer.hanota
+
+/* 円盤を 1 枚移動 */
+fun move(src: MutableList<Int>, tar: MutableList<Int>) {
+    // src の上から円盤を1枚取り出す
+    val pan = src.removeAt(src.size - 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 */
+fun dfs(i: Int, src: MutableList<Int>, buf: MutableList<Int>, tar: MutableList<Int>) {
+    // 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 */
+fun solveHanota(A: MutableList<Int>, B: MutableList<Int>, C: MutableList<Int>) {
+    val n = A.size
+    // 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)
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    // リスト末尾が柱の頂上
+    val A = mutableListOf(5, 4, 3, 2, 1)
+    val B = mutableListOf<Int>()
+    val C = mutableListOf<Int>()
+    println("初期状態：")
+    println("A = $A")
+    println("B = $B")
+    println("C = $C")
+
+    solveHanota(A, B, C)
+
+    println("円盤の移動完了後：")
+    println("A = $A")
+    println("B = $B")
+    println("C = $C")
+}