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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 +1,192 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: array_binary_tree.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-25
|
||||
* Author: night-cruise (2586447362@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
use hello_algo_rust::include::{print_util, tree_node};
|
||||
|
||||
/* 配列表現による二分木クラス */
|
||||
struct ArrayBinaryTree {
|
||||
tree: Vec<Option<i32>>,
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl ArrayBinaryTree {
|
||||
/* コンストラクタ */
|
||||
fn new(arr: Vec<Option<i32>>) -> Self {
|
||||
Self { tree: arr }
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* リスト容量 */
|
||||
fn size(&self) -> i32 {
|
||||
self.tree.len() as i32
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* インデックス i のノードの値を取得 */
|
||||
fn val(&self, i: i32) -> Option<i32> {
|
||||
// インデックスが範囲外なら、空きを表す None を返す
|
||||
if i < 0 || i >= self.size() {
|
||||
None
|
||||
} else {
|
||||
self.tree[i as usize]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* インデックス i のノードの左子ノードのインデックスを取得 */
|
||||
fn left(&self, i: i32) -> i32 {
|
||||
2 * i + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* インデックス i のノードの右子ノードのインデックスを取得 */
|
||||
fn right(&self, i: i32) -> i32 {
|
||||
2 * i + 2
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* インデックス i のノードの親ノードのインデックスを取得 */
|
||||
fn parent(&self, i: i32) -> i32 {
|
||||
(i - 1) / 2
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* レベル順走査 */
|
||||
fn level_order(&self) -> Vec<i32> {
|
||||
self.tree.iter().filter_map(|&x| x).collect()
|
||||
}
|
||||
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||||
/* 深さ優先探索 */
|
||||
fn dfs(&self, i: i32, order: &'static str, res: &mut Vec<i32>) {
|
||||
if self.val(i).is_none() {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
let val = self.val(i).unwrap();
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||||
// 先行順走査
|
||||
if order == "pre" {
|
||||
res.push(val);
|
||||
}
|
||||
self.dfs(self.left(i), order, res);
|
||||
// 中順走査
|
||||
if order == "in" {
|
||||
res.push(val);
|
||||
}
|
||||
self.dfs(self.right(i), order, res);
|
||||
// 後順走査
|
||||
if order == "post" {
|
||||
res.push(val);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 先行順走査 */
|
||||
fn pre_order(&self) -> Vec<i32> {
|
||||
let mut res = vec![];
|
||||
self.dfs(0, "pre", &mut res);
|
||||
res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 中順走査 */
|
||||
fn in_order(&self) -> Vec<i32> {
|
||||
let mut res = vec![];
|
||||
self.dfs(0, "in", &mut res);
|
||||
res
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 後順走査 */
|
||||
fn post_order(&self) -> Vec<i32> {
|
||||
let mut res = vec![];
|
||||
self.dfs(0, "post", &mut res);
|
||||
res
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
fn main() {
|
||||
// 二分木を初期化
|
||||
// ここでは、配列から直接二分木を生成する関数を利用する
|
||||
let arr = vec![
|
||||
Some(1),
|
||||
Some(2),
|
||||
Some(3),
|
||||
Some(4),
|
||||
None,
|
||||
Some(6),
|
||||
Some(7),
|
||||
Some(8),
|
||||
Some(9),
|
||||
None,
|
||||
None,
|
||||
Some(12),
|
||||
None,
|
||||
None,
|
||||
Some(15),
|
||||
];
|
||||
|
||||
let root = tree_node::vec_to_tree(arr.clone()).unwrap();
|
||||
println!("\n二分木を初期化\n");
|
||||
println!("二分木の配列表現:");
|
||||
println!(
|
||||
"[{}]",
|
||||
arr.iter()
|
||||
.map(|&val| if let Some(val) = val {
|
||||
format!("{val}")
|
||||
} else {
|
||||
"null".to_string()
|
||||
})
|
||||
.collect::<Vec<String>>()
|
||||
.join(", ")
|
||||
);
|
||||
println!("二分木の連結リスト表現:");
|
||||
print_util::print_tree(&root);
|
||||
|
||||
// 配列表現による二分木クラス
|
||||
let abt = ArrayBinaryTree::new(arr);
|
||||
|
||||
// ノードにアクセス
|
||||
let i = 1;
|
||||
let l = abt.left(i);
|
||||
let r = abt.right(i);
|
||||
let p = abt.parent(i);
|
||||
println!(
|
||||
"\n現在のノードのインデックスは {}、値は {}",
|
||||
i,
|
||||
if let Some(val) = abt.val(i) {
|
||||
format!("{val}")
|
||||
} else {
|
||||
"null".to_string()
|
||||
}
|
||||
);
|
||||
println!(
|
||||
"その左子ノードのインデックスは {}、値は {}",
|
||||
l,
|
||||
if let Some(val) = abt.val(l) {
|
||||
format!("{val}")
|
||||
} else {
|
||||
"null".to_string()
|
||||
}
|
||||
);
|
||||
println!(
|
||||
"その右子ノードのインデックスは {}、値は {}",
|
||||
r,
|
||||
if let Some(val) = abt.val(r) {
|
||||
format!("{val}")
|
||||
} else {
|
||||
"null".to_string()
|
||||
}
|
||||
);
|
||||
println!(
|
||||
"その親ノードのインデックスは {}、値は {}",
|
||||
p,
|
||||
if let Some(val) = abt.val(p) {
|
||||
format!("{val}")
|
||||
} else {
|
||||
"null".to_string()
|
||||
}
|
||||
);
|
||||
|
||||
// 木を走査
|
||||
let mut res = abt.level_order();
|
||||
println!("\nレベル順走査:{:?}", res);
|
||||
res = abt.pre_order();
|
||||
println!("前順走査:{:?}", res);
|
||||
res = abt.in_order();
|
||||
println!("中順走査:{:?}", res);
|
||||
res = abt.post_order();
|
||||
println!("後順走査は:{:?}", res);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,297 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: avl_tree.rs
|
||||
* Created Time: 2023-07-14
|
||||
* Author: night-cruise (2586447362@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
use hello_algo_rust::include::{print_util, TreeNode};
|
||||
|
||||
use std::cell::RefCell;
|
||||
use std::cmp::Ordering;
|
||||
use std::rc::Rc;
|
||||
|
||||
type OptionTreeNodeRc = Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>;
|
||||
|
||||
/* AVL 木 */
|
||||
struct AVLTree {
|
||||
root: OptionTreeNodeRc, // 根ノード
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl AVLTree {
|
||||
/* コンストラクタ */
|
||||
fn new() -> Self {
|
||||
Self { root: None }
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードの高さを取得 */
|
||||
fn height(node: OptionTreeNodeRc) -> i32 {
|
||||
// 空ノードの高さは -1、葉ノードの高さは 0
|
||||
match node {
|
||||
Some(node) => node.borrow().height,
|
||||
None => -1,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードの高さを更新する */
|
||||
fn update_height(node: OptionTreeNodeRc) {
|
||||
if let Some(node) = node {
|
||||
let left = node.borrow().left.clone();
|
||||
let right = node.borrow().right.clone();
|
||||
// ノードの高さは最も高い部分木の高さ + 1 に等しい
|
||||
node.borrow_mut().height = std::cmp::max(Self::height(left), Self::height(right)) + 1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 平衡係数を取得 */
|
||||
fn balance_factor(node: OptionTreeNodeRc) -> i32 {
|
||||
match node {
|
||||
// 空ノードの平衡係数は 0
|
||||
None => 0,
|
||||
// ノードの平衡係数 = 左部分木の高さ - 右部分木の高さ
|
||||
Some(node) => {
|
||||
Self::height(node.borrow().left.clone()) - Self::height(node.borrow().right.clone())
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 右回転 */
|
||||
fn right_rotate(node: OptionTreeNodeRc) -> OptionTreeNodeRc {
|
||||
match node {
|
||||
Some(node) => {
|
||||
let child = node.borrow().left.clone().unwrap();
|
||||
let grand_child = child.borrow().right.clone();
|
||||
// child を支点として node を右回転させる
|
||||
child.borrow_mut().right = Some(node.clone());
|
||||
node.borrow_mut().left = grand_child;
|
||||
// ノードの高さを更新する
|
||||
Self::update_height(Some(node));
|
||||
Self::update_height(Some(child.clone()));
|
||||
// 回転後の部分木の根ノードを返す
|
||||
Some(child)
|
||||
}
|
||||
None => None,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 左回転 */
|
||||
fn left_rotate(node: OptionTreeNodeRc) -> OptionTreeNodeRc {
|
||||
match node {
|
||||
Some(node) => {
|
||||
let child = node.borrow().right.clone().unwrap();
|
||||
let grand_child = child.borrow().left.clone();
|
||||
// child を支点として node を左回転させる
|
||||
child.borrow_mut().left = Some(node.clone());
|
||||
node.borrow_mut().right = grand_child;
|
||||
// ノードの高さを更新する
|
||||
Self::update_height(Some(node));
|
||||
Self::update_height(Some(child.clone()));
|
||||
// 回転後の部分木の根ノードを返す
|
||||
Some(child)
|
||||
}
|
||||
None => None,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 回転操作を行い、この部分木の平衡を回復する */
|
||||
fn rotate(node: OptionTreeNodeRc) -> OptionTreeNodeRc {
|
||||
// ノード node の平衡係数を取得
|
||||
let balance_factor = Self::balance_factor(node.clone());
|
||||
// 左に偏った木
|
||||
if balance_factor > 1 {
|
||||
let node = node.unwrap();
|
||||
if Self::balance_factor(node.borrow().left.clone()) >= 0 {
|
||||
// 右回転
|
||||
Self::right_rotate(Some(node))
|
||||
} else {
|
||||
// 左回転してから右回転
|
||||
let left = node.borrow().left.clone();
|
||||
node.borrow_mut().left = Self::left_rotate(left);
|
||||
Self::right_rotate(Some(node))
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 右に偏った木
|
||||
else if balance_factor < -1 {
|
||||
let node = node.unwrap();
|
||||
if Self::balance_factor(node.borrow().right.clone()) <= 0 {
|
||||
// 左回転
|
||||
Self::left_rotate(Some(node))
|
||||
} else {
|
||||
// 右回転してから左回転
|
||||
let right = node.borrow().right.clone();
|
||||
node.borrow_mut().right = Self::right_rotate(right);
|
||||
Self::left_rotate(Some(node))
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
// 平衡木なので回転不要、そのまま返す
|
||||
node
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードを挿入 */
|
||||
fn insert(&mut self, val: i32) {
|
||||
self.root = Self::insert_helper(self.root.clone(), val);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードを再帰的に挿入する(補助メソッド) */
|
||||
fn insert_helper(node: OptionTreeNodeRc, val: i32) -> OptionTreeNodeRc {
|
||||
match node {
|
||||
Some(mut node) => {
|
||||
/* 1. 挿入位置を探索してノードを挿入 */
|
||||
match {
|
||||
let node_val = node.borrow().val;
|
||||
node_val
|
||||
}
|
||||
.cmp(&val)
|
||||
{
|
||||
Ordering::Greater => {
|
||||
let left = node.borrow().left.clone();
|
||||
node.borrow_mut().left = Self::insert_helper(left, val);
|
||||
}
|
||||
Ordering::Less => {
|
||||
let right = node.borrow().right.clone();
|
||||
node.borrow_mut().right = Self::insert_helper(right, val);
|
||||
}
|
||||
Ordering::Equal => {
|
||||
return Some(node); // 重複ノードは挿入せず、そのまま返す
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
Self::update_height(Some(node.clone())); // ノードの高さを更新する
|
||||
|
||||
/* 2. 回転操作を行い、部分木の平衡を回復する */
|
||||
node = Self::rotate(Some(node)).unwrap();
|
||||
// 部分木の根ノードを返す
|
||||
Some(node)
|
||||
}
|
||||
None => Some(TreeNode::new(val)),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードを削除 */
|
||||
fn remove(&self, val: i32) {
|
||||
Self::remove_helper(self.root.clone(), val);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードを再帰的に削除する(補助メソッド) */
|
||||
fn remove_helper(node: OptionTreeNodeRc, val: i32) -> OptionTreeNodeRc {
|
||||
match node {
|
||||
Some(mut node) => {
|
||||
/* 1. ノードを探索して削除 */
|
||||
if val < node.borrow().val {
|
||||
let left = node.borrow().left.clone();
|
||||
node.borrow_mut().left = Self::remove_helper(left, val);
|
||||
} else if val > node.borrow().val {
|
||||
let right = node.borrow().right.clone();
|
||||
node.borrow_mut().right = Self::remove_helper(right, val);
|
||||
} else if node.borrow().left.is_none() || node.borrow().right.is_none() {
|
||||
let child = if node.borrow().left.is_some() {
|
||||
node.borrow().left.clone()
|
||||
} else {
|
||||
node.borrow().right.clone()
|
||||
};
|
||||
match child {
|
||||
// 子ノード数 = 0 の場合、node をそのまま削除して返す
|
||||
None => {
|
||||
return None;
|
||||
}
|
||||
// 子ノード数 = 1 の場合、node をそのまま削除する
|
||||
Some(child) => node = child,
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
// 子ノード数 = 2 の場合、中順走査の次のノードを削除し、そのノードで現在のノードを置き換える
|
||||
let mut temp = node.borrow().right.clone().unwrap();
|
||||
loop {
|
||||
let temp_left = temp.borrow().left.clone();
|
||||
if temp_left.is_none() {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
temp = temp_left.unwrap();
|
||||
}
|
||||
let right = node.borrow().right.clone();
|
||||
node.borrow_mut().right = Self::remove_helper(right, temp.borrow().val);
|
||||
node.borrow_mut().val = temp.borrow().val;
|
||||
}
|
||||
Self::update_height(Some(node.clone())); // ノードの高さを更新する
|
||||
|
||||
/* 2. 回転操作を行い、部分木の平衡を回復する */
|
||||
node = Self::rotate(Some(node)).unwrap();
|
||||
// 部分木の根ノードを返す
|
||||
Some(node)
|
||||
}
|
||||
None => None,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードを探索 */
|
||||
fn search(&self, val: i32) -> OptionTreeNodeRc {
|
||||
let mut cur = self.root.clone();
|
||||
// ループで探索し、葉ノードを越えたら抜ける
|
||||
while let Some(current) = cur.clone() {
|
||||
match current.borrow().val.cmp(&val) {
|
||||
// 目標ノードは cur の右部分木にある
|
||||
Ordering::Less => {
|
||||
cur = current.borrow().right.clone();
|
||||
}
|
||||
// 目標ノードは cur の左部分木にある
|
||||
Ordering::Greater => {
|
||||
cur = current.borrow().left.clone();
|
||||
}
|
||||
// 目標ノードが見つかったらループを抜ける
|
||||
Ordering::Equal => {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 目標ノードを返す
|
||||
cur
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
fn main() {
|
||||
fn test_insert(tree: &mut AVLTree, val: i32) {
|
||||
tree.insert(val);
|
||||
println!("\nノード {} を挿入した後、AVL 木は", val);
|
||||
print_util::print_tree(&tree.root.clone().unwrap());
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn test_remove(tree: &mut AVLTree, val: i32) {
|
||||
tree.remove(val);
|
||||
println!("\nノード {} を削除した後、AVL 木は", val);
|
||||
print_util::print_tree(&tree.root.clone().unwrap());
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 空の AVL 木を初期化する */
|
||||
let mut avl_tree = AVLTree::new();
|
||||
|
||||
/* ノードを挿入 */
|
||||
// ノード挿入後に AVL 木がどのように平衡を保つかに注目してほしい
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 1);
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 2);
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 3);
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 4);
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 5);
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 8);
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 7);
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 9);
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 10);
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 6);
|
||||
|
||||
/* 重複ノードを挿入する */
|
||||
test_insert(&mut avl_tree, 7);
|
||||
|
||||
/* ノードを削除 */
|
||||
// ノード削除後に AVL 木がどのように平衡を保つかに注目してほしい
|
||||
test_remove(&mut avl_tree, 8); // 次数 0 のノードを削除する
|
||||
test_remove(&mut avl_tree, 5); // 次数 1 のノードを削除する
|
||||
test_remove(&mut avl_tree, 4); // 次数 2 のノードを削除する
|
||||
|
||||
/* ノードを検索 */
|
||||
let node = avl_tree.search(7);
|
||||
if let Some(node) = node {
|
||||
println!(
|
||||
"\n見つかったノードオブジェクトは {:?}、ノードの値 = {}",
|
||||
&*node.borrow(),
|
||||
node.borrow().val
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,195 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: binary_search_tree.rs
|
||||
* Created Time: 2023-04-20
|
||||
* Author: xBLACKICEx (xBLACKICE@outlook.com)、night-cruise (2586447362@qq.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
use hello_algo_rust::include::print_util;
|
||||
|
||||
use std::cell::RefCell;
|
||||
use std::cmp::Ordering;
|
||||
use std::rc::Rc;
|
||||
|
||||
use hello_algo_rust::include::TreeNode;
|
||||
|
||||
type OptionTreeNodeRc = Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>;
|
||||
|
||||
/* 二分探索木 */
|
||||
pub struct BinarySearchTree {
|
||||
root: OptionTreeNodeRc,
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl BinarySearchTree {
|
||||
/* コンストラクタ */
|
||||
pub fn new() -> Self {
|
||||
// 空の木を初期化する
|
||||
Self { root: None }
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 二分木の根ノードを取得 */
|
||||
pub fn get_root(&self) -> OptionTreeNodeRc {
|
||||
self.root.clone()
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードを探索 */
|
||||
pub fn search(&self, num: i32) -> OptionTreeNodeRc {
|
||||
let mut cur = self.root.clone();
|
||||
// ループで探索し、葉ノードを越えたら抜ける
|
||||
while let Some(node) = cur.clone() {
|
||||
match num.cmp(&node.borrow().val) {
|
||||
// 目標ノードは cur の右部分木にある
|
||||
Ordering::Greater => cur = node.borrow().right.clone(),
|
||||
// 目標ノードは cur の左部分木にある
|
||||
Ordering::Less => cur = node.borrow().left.clone(),
|
||||
// 目標ノードが見つかったらループを抜ける
|
||||
Ordering::Equal => break,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 目標ノードを返す
|
||||
cur
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードを挿入 */
|
||||
pub fn insert(&mut self, num: i32) {
|
||||
// 木が空なら、根ノードを初期化する
|
||||
if self.root.is_none() {
|
||||
self.root = Some(TreeNode::new(num));
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
let mut cur = self.root.clone();
|
||||
let mut pre = None;
|
||||
// ループで探索し、葉ノードを越えたら抜ける
|
||||
while let Some(node) = cur.clone() {
|
||||
match num.cmp(&node.borrow().val) {
|
||||
// 重複ノードが見つかったら、直ちに返す
|
||||
Ordering::Equal => return,
|
||||
// 挿入位置は cur の右部分木にある
|
||||
Ordering::Greater => {
|
||||
pre = cur.clone();
|
||||
cur = node.borrow().right.clone();
|
||||
}
|
||||
// 挿入位置は cur の左部分木にある
|
||||
Ordering::Less => {
|
||||
pre = cur.clone();
|
||||
cur = node.borrow().left.clone();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// ノードを挿入
|
||||
let pre = pre.unwrap();
|
||||
let node = Some(TreeNode::new(num));
|
||||
if num > pre.borrow().val {
|
||||
pre.borrow_mut().right = node;
|
||||
} else {
|
||||
pre.borrow_mut().left = node;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* ノードを削除 */
|
||||
pub fn remove(&mut self, num: i32) {
|
||||
// 木が空なら、そのまま早期リターンする
|
||||
if self.root.is_none() {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
let mut cur = self.root.clone();
|
||||
let mut pre = None;
|
||||
// ループで探索し、葉ノードを越えたら抜ける
|
||||
while let Some(node) = cur.clone() {
|
||||
match num.cmp(&node.borrow().val) {
|
||||
// 削除対象のノードが見つかったら、ループを抜ける
|
||||
Ordering::Equal => break,
|
||||
// 削除対象ノードは cur の右部分木にある
|
||||
Ordering::Greater => {
|
||||
pre = cur.clone();
|
||||
cur = node.borrow().right.clone();
|
||||
}
|
||||
// 削除対象ノードは cur の左部分木にある
|
||||
Ordering::Less => {
|
||||
pre = cur.clone();
|
||||
cur = node.borrow().left.clone();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 削除対象ノードがなければそのまま返す
|
||||
if cur.is_none() {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
let cur = cur.unwrap();
|
||||
let (left_child, right_child) = (cur.borrow().left.clone(), cur.borrow().right.clone());
|
||||
match (left_child.clone(), right_child.clone()) {
|
||||
// 子ノード数 = 0 or 1
|
||||
(None, None) | (Some(_), None) | (None, Some(_)) => {
|
||||
// 子ノード数 = 0 / 1 のとき、child = nullptr / その子ノード
|
||||
let child = left_child.or(right_child);
|
||||
let pre = pre.unwrap();
|
||||
// ノード cur を削除する
|
||||
if !Rc::ptr_eq(&cur, self.root.as_ref().unwrap()) {
|
||||
let left = pre.borrow().left.clone();
|
||||
if left.is_some() && Rc::ptr_eq(left.as_ref().unwrap(), &cur) {
|
||||
pre.borrow_mut().left = child;
|
||||
} else {
|
||||
pre.borrow_mut().right = child;
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
// 削除ノードが根ノードなら、根ノードを再設定
|
||||
self.root = child;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 子ノード数 = 2
|
||||
(Some(_), Some(_)) => {
|
||||
// 中順走査における cur の次ノードを取得
|
||||
let mut tmp = cur.borrow().right.clone();
|
||||
while let Some(node) = tmp.clone() {
|
||||
if node.borrow().left.is_some() {
|
||||
tmp = node.borrow().left.clone();
|
||||
} else {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
let tmp_val = tmp.unwrap().borrow().val;
|
||||
// ノード tmp を再帰的に削除
|
||||
self.remove(tmp_val);
|
||||
// tmp で cur を上書きする
|
||||
cur.borrow_mut().val = tmp_val;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
fn main() {
|
||||
/* 二分探索木を初期化 */
|
||||
let mut bst = BinarySearchTree::new();
|
||||
// 注意:挿入順序が異なると異なる二分木が生成される。このシーケンスからは完全二分木を生成できる
|
||||
let nums = [8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15];
|
||||
for &num in &nums {
|
||||
bst.insert(num);
|
||||
}
|
||||
println!("\n初期化した二分木は\n");
|
||||
print_util::print_tree(bst.get_root().as_ref().unwrap());
|
||||
|
||||
/* ノードを検索 */
|
||||
let node = bst.search(7);
|
||||
println!(
|
||||
"\n見つかったノードオブジェクトは {:?}、ノードの値 = {}",
|
||||
node.clone().unwrap(),
|
||||
node.clone().unwrap().borrow().val
|
||||
);
|
||||
|
||||
/* ノードを挿入 */
|
||||
bst.insert(16);
|
||||
println!("\nノード 16 を挿入した後、二分木は\n");
|
||||
print_util::print_tree(bst.get_root().as_ref().unwrap());
|
||||
|
||||
/* ノードを削除 */
|
||||
bst.remove(1);
|
||||
println!("\nノード 1 を削除した後、二分木は\n");
|
||||
print_util::print_tree(bst.get_root().as_ref().unwrap());
|
||||
bst.remove(2);
|
||||
println!("\nノード 2 を削除した後、二分木は\n");
|
||||
print_util::print_tree(bst.get_root().as_ref().unwrap());
|
||||
bst.remove(4);
|
||||
println!("\nノード 4 を削除した後、二分木は\n");
|
||||
print_util::print_tree(bst.get_root().as_ref().unwrap());
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,38 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: binary_tree.rs
|
||||
* Created Time: 2023-02-27
|
||||
* Author: xBLACKICEx (xBLACKICE@outlook.com)
|
||||
*/
|
||||
use std::rc::Rc;
|
||||
use hello_algo_rust::include::{print_util, TreeNode};
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
fn main() {
|
||||
/* 二分木を初期化 */
|
||||
// ノードを初期化
|
||||
let n1 = TreeNode::new(1);
|
||||
let n2 = TreeNode::new(2);
|
||||
let n3 = TreeNode::new(3);
|
||||
let n4 = TreeNode::new(4);
|
||||
let n5 = TreeNode::new(5);
|
||||
// ノード間の参照(ポインタ)を構築する
|
||||
n1.borrow_mut().left = Some(Rc::clone(&n2));
|
||||
n1.borrow_mut().right = Some(Rc::clone(&n3));
|
||||
n2.borrow_mut().left = Some(Rc::clone(&n4));
|
||||
n2.borrow_mut().right = Some(Rc::clone(&n5));
|
||||
println!("\n二分木を初期化\n");
|
||||
print_util::print_tree(&n1);
|
||||
|
||||
// ノードの挿入と削除
|
||||
let p = TreeNode::new(0);
|
||||
// n1 -> n2 の間にノード P を挿入
|
||||
p.borrow_mut().left = Some(Rc::clone(&n2));
|
||||
n1.borrow_mut().left = Some(Rc::clone(&p));
|
||||
println!("\nノード P を挿入した後\n");
|
||||
print_util::print_tree(&n1);
|
||||
// ノード P を削除
|
||||
drop(p);
|
||||
n1.borrow_mut().left = Some(Rc::clone(&n2));
|
||||
println!("\nノード P を削除した後\n");
|
||||
print_util::print_tree(&n1);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,45 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: binary_tree_bfs.rs
|
||||
* Created Time: 2023-04-07
|
||||
* Author: xBLACKICEx (xBLACKICE@outlook.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
use hello_algo_rust::include::{print_util, vec_to_tree, TreeNode};
|
||||
use hello_algo_rust::op_vec;
|
||||
|
||||
use std::collections::VecDeque;
|
||||
use std::{cell::RefCell, rc::Rc};
|
||||
|
||||
/* レベル順走査 */
|
||||
fn level_order(root: &Rc<RefCell<TreeNode>>) -> Vec<i32> {
|
||||
// キューを初期化し、ルートノードを追加する
|
||||
let mut que = VecDeque::new();
|
||||
que.push_back(root.clone());
|
||||
// 走査順序を保存するためのリストを初期化する
|
||||
let mut vec = Vec::new();
|
||||
|
||||
while let Some(node) = que.pop_front() {
|
||||
// デキュー
|
||||
vec.push(node.borrow().val); // ノードの値を保存する
|
||||
if let Some(left) = node.borrow().left.as_ref() {
|
||||
que.push_back(left.clone()); // 左子ノードをキューに追加
|
||||
}
|
||||
if let Some(right) = node.borrow().right.as_ref() {
|
||||
que.push_back(right.clone()); // 右子ノードをキューに追加
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
vec
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
fn main() {
|
||||
/* 二分木を初期化 */
|
||||
// ここでは、配列から直接二分木を生成する関数を利用する
|
||||
let root = vec_to_tree(op_vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]).unwrap();
|
||||
println!("二分木を初期化\n");
|
||||
print_util::print_tree(&root);
|
||||
|
||||
/* レベル順走査 */
|
||||
let vec = level_order(&root);
|
||||
print!("\nレベル順走査のノード出力シーケンス = {:?}", vec);
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,87 @@
|
||||
/*
|
||||
* File: binary_tree_dfs.rs
|
||||
* Created Time: 2023-04-06
|
||||
* Author: xBLACKICEx (xBLACKICE@outlook.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
use hello_algo_rust::include::{print_util, vec_to_tree, TreeNode};
|
||||
use hello_algo_rust::op_vec;
|
||||
|
||||
use std::cell::RefCell;
|
||||
use std::rc::Rc;
|
||||
|
||||
/* 先行順走査 */
|
||||
fn pre_order(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>) -> Vec<i32> {
|
||||
let mut result = vec![];
|
||||
|
||||
fn dfs(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>, res: &mut Vec<i32>) {
|
||||
if let Some(node) = root {
|
||||
// 訪問順序:根ノード -> 左部分木 -> 右部分木
|
||||
let node = node.borrow();
|
||||
res.push(node.val);
|
||||
dfs(node.left.as_ref(), res);
|
||||
dfs(node.right.as_ref(), res);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dfs(root, &mut result);
|
||||
|
||||
result
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 中順走査 */
|
||||
fn in_order(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>) -> Vec<i32> {
|
||||
let mut result = vec![];
|
||||
|
||||
fn dfs(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>, res: &mut Vec<i32>) {
|
||||
if let Some(node) = root {
|
||||
// 訪問優先順: 左部分木 -> 根ノード -> 右部分木
|
||||
let node = node.borrow();
|
||||
dfs(node.left.as_ref(), res);
|
||||
res.push(node.val);
|
||||
dfs(node.right.as_ref(), res);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
dfs(root, &mut result);
|
||||
|
||||
result
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 後順走査 */
|
||||
fn post_order(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>) -> Vec<i32> {
|
||||
let mut result = vec![];
|
||||
|
||||
fn dfs(root: Option<&Rc<RefCell<TreeNode>>>, res: &mut Vec<i32>) {
|
||||
if let Some(node) = root {
|
||||
// 訪問優先順: 左部分木 -> 右部分木 -> 根ノード
|
||||
let node = node.borrow();
|
||||
dfs(node.left.as_ref(), res);
|
||||
dfs(node.right.as_ref(), res);
|
||||
res.push(node.val);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
dfs(root, &mut result);
|
||||
|
||||
result
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
fn main() {
|
||||
/* 二分木を初期化 */
|
||||
// ここでは、配列から直接二分木を生成する関数を利用する
|
||||
let root = vec_to_tree(op_vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]);
|
||||
println!("二分木を初期化\n");
|
||||
print_util::print_tree(root.as_ref().unwrap());
|
||||
|
||||
/* 先行順走査 */
|
||||
let vec = pre_order(root.as_ref());
|
||||
println!("\n前順走査のノード出力シーケンス = {:?}", vec);
|
||||
|
||||
/* 中順走査 */
|
||||
let vec = in_order(root.as_ref());
|
||||
println!("\n中順走査のノード出力シーケンス = {:?}", vec);
|
||||
|
||||
/* 後順走査 */
|
||||
let vec = post_order(root.as_ref());
|
||||
print!("\n後順走査のノード出力シーケンス = {:?}", vec);
|
||||
}
|
||||
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