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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:
@@ -0,0 +1,147 @@
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=begin
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File: my_heap.rb
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Created Time: 2024-04-19
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Author: Blue Bean (lonnnnnnner@gmail.com)
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=end
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require_relative '../utils/print_util'
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### 最大ヒープ ###
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class MaxHeap
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attr_reader :max_heap
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### コンストラクタ。入力リストに基づいてヒープを構築 ###
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def initialize(nums)
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# リスト要素をそのままヒープに追加
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@max_heap = nums
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# 葉ノード以外のすべてのノードをヒープ化
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parent(size - 1).downto(0) do |i|
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sift_down(i)
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end
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end
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### 左子ノードのインデックスを取得 ###
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def left(i)
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2 * i + 1
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end
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### 右子ノードのインデックスを取得 ###
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def right(i)
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||||
2 * i + 2
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end
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### 親ノードのインデックスを取得 ###
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def parent(i)
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(i - 1) / 2 # 切り捨て除算
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end
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||||
### 要素を交換 ###
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def swap(i, j)
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@max_heap[i], @max_heap[j] = @max_heap[j], @max_heap[i]
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end
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### ヒープのサイズを取得 ###
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def size
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@max_heap.length
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end
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### ヒープが空かどうかを判定 ###
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def is_empty?
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size == 0
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end
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### ヒープ先頭要素を参照 ###
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||||
def peek
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@max_heap[0]
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end
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### 要素をヒープに挿入 ###
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def push(val)
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# ノードを追加
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@max_heap << val
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# 下から上へヒープ化
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sift_up(size - 1)
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end
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### ノード i から下から上へヒープ化 ###
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def sift_up(i)
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loop do
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# ノード i の親ノードを取得
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p = parent(i)
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# 「根ノードを越えた」または「ノードの修復が不要」になったらヒープ化を終了
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break if p < 0 || @max_heap[i] <= @max_heap[p]
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||||
# 2 つのノードを交換
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swap(i, p)
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||||
# ループで下から上へヒープ化
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i = p
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end
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end
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### 要素をヒープから取り出す ###
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def pop
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# 空判定の処理
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raise IndexError, "ヒープが空です" if is_empty?
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# 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)
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swap(0, size - 1)
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# ノードを削除
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val = @max_heap.pop
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||||
# 上から下へヒープ化
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sift_down(0)
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# ヒープ先頭要素を返す
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||||
val
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||||
end
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||||
### ノード i から上から下へヒープ化 ###
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def sift_down(i)
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loop do
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# ノード i, l, r のうち値が最大のノードを ma とする
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l, r, ma = left(i), right(i), i
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||||
ma = l if l < size && @max_heap[l] > @max_heap[ma]
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||||
ma = r if r < size && @max_heap[r] > @max_heap[ma]
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||||
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||||
# 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
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||||
break if ma == i
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||||
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||||
# 2 つのノードを交換
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||||
swap(i, ma)
|
||||
# ループで上から下へヒープ化
|
||||
i = ma
|
||||
end
|
||||
end
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||||
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||||
# ## ヒープを表示(二分木)###
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||||
def __print__
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print_heap(@max_heap)
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||||
end
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||||
end
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||||
### Driver Code ###
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if __FILE__ == $0
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# 最大ヒープを初期化
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max_heap = MaxHeap.new([9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2])
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||||
puts "\nリストを入力してヒープを構築した後"
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||||
max_heap.__print__
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# ヒープ頂点の要素を取得
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peek = max_heap.peek
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||||
puts "\nヒープの先頭要素は #{peek}"
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||||
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||||
# 要素をヒープに追加
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||||
val = 7
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||||
max_heap.push(val)
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||||
puts "\n要素 #{val} をヒープに追加した後"
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||||
max_heap.__print__
|
||||
|
||||
# ヒープ頂点の要素を取り出す
|
||||
peek = max_heap.pop
|
||||
puts "\nヒープの先頭要素 #{peek} を取り出した後"
|
||||
max_heap.__print__
|
||||
|
||||
# ヒープのサイズを取得
|
||||
size = max_heap.size
|
||||
puts "\nヒープ要素数は #{size}"
|
||||
|
||||
# ヒープが空かどうかを判定
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||||
is_empty = max_heap.is_empty?
|
||||
puts "\nヒープが空かどうかは #{is_empty}"
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||||
end
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||||
@@ -0,0 +1,64 @@
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||||
=begin
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||||
File: top_k.rb
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||||
Created Time: 2024-04-19
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||||
Author: Blue Bean (lonnnnnnner@gmail.com)
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||||
=end
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||||
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||||
require_relative "./my_heap"
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||||
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||||
### 要素をヒープに挿入 ###
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||||
def push_min_heap(heap, val)
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||||
# 要素を反転する
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heap.push(-val)
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||||
end
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||||
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||||
### 要素をヒープから取り出す ###
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||||
def pop_min_heap(heap)
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||||
# 要素を反転する
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||||
-heap.pop
|
||||
end
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||||
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||||
### ヒープ先頭要素を参照 ###
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||||
def peek_min_heap(heap)
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||||
# 要素を反転する
|
||||
-heap.peek
|
||||
end
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||||
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||||
### ヒープから要素を取り出す ###
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||||
def get_min_heap(heap)
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||||
# ヒープ内のすべての要素を反転
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heap.max_heap.map { |x| -x }
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||||
end
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### ヒープに基づいて配列中の最大 k 個の要素を探す ###
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def top_k_heap(nums, k)
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# 最小ヒープを初期化する
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# 注意: ヒープ内の全要素を反転し、最大ヒープで最小ヒープをシミュレートする
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||||
max_heap = MaxHeap.new([])
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||||
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||||
# 配列の先頭 k 個の要素をヒープに追加
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for i in 0...k
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||||
push_min_heap(max_heap, nums[i])
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||||
end
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||||
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||||
# k+1 番目の要素から開始し、ヒープ長を k に保つ
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||||
for i in k...nums.length
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||||
# 現在の要素がヒープ先頭より大きければ、ヒープ先頭を取り出して現在の要素を追加する
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||||
if nums[i] > peek_min_heap(max_heap)
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||||
pop_min_heap(max_heap)
|
||||
push_min_heap(max_heap, nums[i])
|
||||
end
|
||||
end
|
||||
|
||||
get_min_heap(max_heap)
|
||||
end
|
||||
|
||||
### Driver Code ###
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||||
if __FILE__ == $0
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||||
nums = [1, 7, 6, 3, 2]
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k = 3
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||||
res = top_k_heap(nums, k)
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||||
puts "最大の #{k} 個の要素は"
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||||
print_heap(res)
|
||||
end
|
||||
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