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ja/codes/swift/chapter_divide_and_conquer/binary_search_recur.swift

@@ -0,0 +1,44 @@
+/**
+ * File: binary_search_recur.swift
+ * Created Time: 2023-09-02
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 二分探索：問題 f(i, j) */
+func dfs(nums: [Int], 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
+    let 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: nums, target: target, i: m + 1, j: j)
+    } else if nums[m] > target {
+        // 部分問題 f(i, m-1) を再帰的に解く
+        return dfs(nums: nums, target: target, i: i, j: 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 */
+func binarySearch(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // 問題 f(0, n-1) を解く
+    dfs(nums: nums, target: target, i: nums.startIndex, j: nums.endIndex - 1)
+}
+
+@main
+enum BinarySearchRecur {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        let target = 6
+        let nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]
+
+        // 二分探索（両閉区間）
+        let index = binarySearch(nums: nums, target: target)
+        print("対象要素 6 のインデックス = \(index)")
+    }
+}

ja/codes/swift/chapter_divide_and_conquer/build_tree.swift

@@ -0,0 +1,47 @@
+/**
+ * File: build_tree.swift
+ * Created Time: 2023-09-02
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+import utils
+
+/* 二分木を構築：分割統治 */
+func dfs(preorder: [Int], inorderMap: [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 nil
+    }
+    // ルートノードを初期化する
+    let root = TreeNode(x: preorder[i])
+    // m を求めて左右部分木を分割する
+    let m = inorderMap[preorder[i]]!
+    // 部分問題：左部分木を構築する
+    root.left = dfs(preorder: preorder, inorderMap: inorderMap, i: i + 1, l: l, r: m - 1)
+    // 部分問題：右部分木を構築する
+    root.right = dfs(preorder: preorder, inorderMap: inorderMap, i: i + 1 + m - l, l: m + 1, r: r)
+    // 根ノードを返す
+    return root
+}
+
+/* 二分木を構築 */
+func buildTree(preorder: [Int], inorder: [Int]) -> 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
+    let inorderMap = inorder.enumerated().reduce(into: [:]) { $0[$1.element] = $1.offset }
+    return dfs(preorder: preorder, inorderMap: inorderMap, i: inorder.startIndex, l: inorder.startIndex, r: inorder.endIndex - 1)
+}
+
+@main
+enum BuildTree {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        let preorder = [3, 9, 2, 1, 7]
+        let inorder = [9, 3, 1, 2, 7]
+        print("前順走査 = \(preorder)")
+        print("中順走査 = \(inorder)")
+
+        let root = buildTree(preorder: preorder, inorder: inorder)
+        print("構築した二分木は：")
+        PrintUtil.printTree(root: root)
+    }
+}

ja/codes/swift/chapter_divide_and_conquer/hanota.swift

@@ -0,0 +1,58 @@
+/**
+ * File: hanota.swift
+ * Created Time: 2023-09-02
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 円盤を 1 枚移動 */
+func move(src: inout [Int], tar: inout [Int]) {
+    // src の上から円盤を1枚取り出す
+    let pan = src.popLast()!
+    // 円盤を tar の上に置く
+    tar.append(pan)
+}
+
+/* ハノイの塔の問題 f(i) を解く */
+func dfs(i: Int, src: inout [Int], buf: inout [Int], tar: inout [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: &src, tar: &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: i - 1, src: &src, buf: &tar, tar: &buf)
+    // 部分問題 f(1)：src に残る 1 枚の円盤を tar に移す
+    move(src: &src, tar: &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: i - 1, src: &buf, buf: &src, tar: &tar)
+}
+
+/* ハノイの塔を解く */
+func solveHanota(A: inout [Int], B: inout [Int], C: inout [Int]) {
+    let n = A.count
+    // リストの末尾が柱の上端に対応する
+    // src の上から n 個の円盤を、B を介して C に移動する
+    dfs(i: n, src: &A, buf: &B, tar: &C)
+}
+
+@main
+enum Hanota {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        // リスト末尾が柱の頂上
+        var A = [5, 4, 3, 2, 1]
+        var B: [Int] = []
+        var C: [Int] = []
+        print("初期状態：")
+        print("A = \(A)")
+        print("B = \(B)")
+        print("C = \(C)")
+
+        solveHanota(A: &A, B: &B, C: &C)
+
+        print("円盤の移動完了後：")
+        print("A = \(A)")
+        print("B = \(B)")
+        print("C = \(C)")
+    }
+}