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ja/codes/swift/chapter_searching/binary_search.swift

@@ -0,0 +1,62 @@
+/**
+ * File: binary_search.swift
+ * Created Time: 2023-01-28
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 二分探索（両閉区間） */
+func binarySearch(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // 両閉区間 [0, n-1] を初期化する。つまり i, j はそれぞれ配列の先頭要素と末尾要素を指す
+    var i = nums.startIndex
+    var j = nums.endIndex - 1
+    // ループし、探索区間が空になったら終了する（i > j で空）
+    while i <= j {
+        let m = i + (j - i) / 2 // 中点インデックス m を計算
+        if nums[m] < target { // この場合、target は区間 [m+1, j] にある
+            i = m + 1
+        } else if nums[m] > target { // この場合、target は区間 [i, m-1] にある
+            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
+        }
+    }
+    // 目標要素が見つからなければ -1 を返す
+    return -1
+}
+
+/* 二分探索（左閉右開区間） */
+func binarySearchLCRO(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // 左閉右開区間 [0, n) を初期化する。つまり i, j はそれぞれ配列の先頭要素と末尾要素+1を指す
+    var i = nums.startIndex
+    var j = nums.endIndex
+    // ループし、探索区間が空になったら終了する（i = j で空）
+    while i < j {
+        let m = i + (j - i) / 2 // 中点インデックス m を計算
+        if nums[m] < target { // この場合、target は区間 [m+1, j) にある
+            i = m + 1
+        } else if nums[m] > target { // この場合、target は区間 [i, m) にある
+            j = m
+        } 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
+        }
+    }
+    // 目標要素が見つからなければ -1 を返す
+    return -1
+}
+
+@main
+enum BinarySearch {
+    /* 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） */
+        var index = binarySearch(nums: nums, target: target)
+        print("対象要素 6 のインデックス = \(index)")
+
+        /* 二分探索（左閉右開区間） */
+        index = binarySearchLCRO(nums: nums, target: target)
+        print("対象要素 6 のインデックス = \(index)")
+    }
+}

ja/codes/swift/chapter_searching/binary_search_edge.swift

@@ -0,0 +1,51 @@
+/**
+ * File: binary_search_edge.swift
+ * Created Time: 2023-08-06
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+import binary_search_insertion_target
+
+/* 最も左の target を二分探索 */
+func binarySearchLeftEdge(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // target の挿入位置を探すのと等価
+    let i = binarySearchInsertion(nums: nums, target: target)
+    // target が見つからなければ、-1 を返す
+    if i == nums.endIndex || nums[i] != target {
+        return -1
+    }
+    // target が見つかったら、インデックス i を返す
+    return i
+}
+
+/* 最も右の target を二分探索 */
+func binarySearchRightEdge(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // 最左の target + 1 を探す問題に変換する
+    let i = binarySearchInsertion(nums: nums, target: target + 1)
+    // j は最も右の target を指し、i は target より大きい最初の要素を指す
+    let j = i - 1
+    // target が見つからなければ、-1 を返す
+    if j == -1 || nums[j] != target {
+        return -1
+    }
+    // target が見つかったら、インデックス j を返す
+    return j
+}
+
+@main
+enum BinarySearchEdge {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        // 重複要素を含む配列
+        let nums = [1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15]
+        print("\n配列 nums = \(nums)")
+
+        // 二分探索で左端と右端を探す
+        for target in [6, 7] {
+            var index = binarySearchLeftEdge(nums: nums, target: target)
+            print("最も左にある要素 \(target) のインデックスは \(index)")
+            index = binarySearchRightEdge(nums: nums, target: target)
+            print("最も右にある要素 \(target) のインデックスは \(index)")
+        }
+    }
+}

ja/codes/swift/chapter_searching/binary_search_insertion.swift

@@ -0,0 +1,71 @@
+/**
+ * File: binary_search_insertion.swift
+ * Created Time: 2023-08-06
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 二分探索で挿入位置を探す（重複要素なし） */
+func binarySearchInsertionSimple(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // 両閉区間 [0, n-1] を初期化
+    var i = nums.startIndex
+    var j = nums.endIndex - 1
+    while i <= j {
+        let m = i + (j - i) / 2 // 中点インデックス m を計算
+        if nums[m] < target {
+            i = m + 1 // target は区間 [m+1, j] にある
+        } else if nums[m] > target {
+            j = m - 1 // target は区間 [i, m-1] にある
+        } else {
+            return m // target が見つかったら、挿入位置 m を返す
+        }
+    }
+    // target が見つからなければ、挿入位置 i を返す
+    return i
+}
+
+/* 二分探索で挿入位置を探す（重複要素あり） */
+public func binarySearchInsertion(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // 両閉区間 [0, n-1] を初期化
+    var i = nums.startIndex
+    var j = nums.endIndex - 1
+    while i <= j {
+        let m = i + (j - i) / 2 // 中点インデックス m を計算
+        if nums[m] < target {
+            i = m + 1 // target は区間 [m+1, j] にある
+        } else if nums[m] > target {
+            j = m - 1 // target は区間 [i, m-1] にある
+        } else {
+            j = m - 1 // target より小さい最初の要素は区間 [i, m-1] にある
+        }
+    }
+    // 挿入位置 i を返す
+    return i
+}
+
+#if !TARGET
+
+@main
+enum BinarySearchInsertion {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        // 重複要素のない配列
+        var nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]
+        print("\n配列 nums = \(nums)")
+        // 二分探索で挿入位置を探す
+        for target in [6, 9] {
+            let index = binarySearchInsertionSimple(nums: nums, target: target)
+            print("要素 \(target) の挿入位置のインデックスは \(index)")
+        }
+
+        // 重複要素を含む配列
+        nums = [1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15]
+        print("\n配列 nums = \(nums)")
+        // 二分探索で挿入位置を探す
+        for target in [2, 6, 20] {
+            let index = binarySearchInsertion(nums: nums, target: target)
+            print("要素 \(target) の挿入位置のインデックスは \(index)")
+        }
+    }
+}
+
+#endif

ja/codes/swift/chapter_searching/binary_search_insertion_target.swift

@@ -0,0 +1,71 @@
+/**
+ * File: binary_search_insertion.swift
+ * Created Time: 2023-08-06
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 二分探索で挿入位置を探す（重複要素なし） */
+func binarySearchInsertionSimple(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // 両閉区間 [0, n-1] を初期化
+    var i = nums.startIndex
+    var j = nums.endIndex - 1
+    while i <= j {
+        let m = i + (j - i) / 2 // 中点インデックス m を計算
+        if nums[m] < target {
+            i = m + 1 // target は区間 [m+1, j] にある
+        } else if nums[m] > target {
+            j = m - 1 // target は区間 [i, m-1] にある
+        } else {
+            return m // target が見つかったら、挿入位置 m を返す
+        }
+    }
+    // target が見つからなければ、挿入位置 i を返す
+    return i
+}
+
+/* 二分探索で挿入位置を探す（重複要素あり） */
+public func binarySearchInsertion(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // 両閉区間 [0, n-1] を初期化
+    var i = nums.startIndex
+    var j = nums.endIndex - 1
+    while i <= j {
+        let m = i + (j - i) / 2 // 中点インデックス m を計算
+        if nums[m] < target {
+            i = m + 1 // target は区間 [m+1, j] にある
+        } else if nums[m] > target {
+            j = m - 1 // target は区間 [i, m-1] にある
+        } else {
+            j = m - 1 // target より小さい最初の要素は区間 [i, m-1] にある
+        }
+    }
+    // 挿入位置 i を返す
+    return i
+}
+
+#if !TARGET
+
+@main
+enum BinarySearchInsertion {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        // 重複要素のない配列
+        var nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]
+        print("\n配列 nums = \(nums)")
+        // 二分探索で挿入位置を探す
+        for target in [6, 9] {
+            let index = binarySearchInsertionSimple(nums: nums, target: target)
+            print("要素 \(target) の挿入位置のインデックスは \(index)")
+        }
+
+        // 重複要素を含む配列
+        nums = [1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15]
+        print("\n配列 nums = \(nums)")
+        // 二分探索で挿入位置を探す
+        for target in [2, 6, 20] {
+            let index = binarySearchInsertion(nums: nums, target: target)
+            print("要素 \(target) の挿入位置のインデックスは \(index)")
+        }
+    }
+}
+
+#endif

ja/codes/swift/chapter_searching/hashing_search.swift

@@ -0,0 +1,50 @@
+/**
+ * File: hashing_search.swift
+ * Created Time: 2023-01-28
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+import utils
+
+/* ハッシュ探索（配列） */
+func hashingSearchArray(map: [Int: Int], target: Int) -> Int {
+    // ハッシュテーブルの key: 目標要素、value: インデックス
+    // ハッシュテーブルにこの key がなければ -1 を返す
+    return map[target, default: -1]
+}
+
+/* ハッシュ探索（連結リスト） */
+func hashingSearchLinkedList(map: [Int: ListNode], target: Int) -> ListNode? {
+    // ハッシュテーブルの key: 目標ノード値、value: ノードオブジェクト
+    // ハッシュテーブルにこの key がなければ null を返す
+    return map[target]
+}
+
+@main
+enum HashingSearch {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        let target = 3
+
+        /* ハッシュ探索（配列） */
+        let nums = [1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8]
+        // ハッシュテーブルを初期化
+        var map: [Int: Int] = [:]
+        for i in nums.indices {
+            map[nums[i]] = i // key: 要素、value: インデックス
+        }
+        let index = hashingSearchArray(map: map, target: target)
+        print("目標要素 3 のインデックス = \(index)")
+
+        /* ハッシュ探索（連結リスト） */
+        var head = ListNode.arrToLinkedList(arr: nums)
+        // ハッシュテーブルを初期化
+        var map1: [Int: ListNode] = [:]
+        while head != nil {
+            map1[head!.val] = head! // key: ノード値、value: ノード
+            head = head?.next
+        }
+        let node = hashingSearchLinkedList(map: map1, target: target)
+        print("目標ノード値 3 に対応するノードオブジェクトは \(node!)")
+    }
+}

ja/codes/swift/chapter_searching/linear_search.swift

@@ -0,0 +1,53 @@
+/**
+ * File: linear_search.swift
+ * Created Time: 2023-01-28
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+import utils
+
+/* 線形探索（配列） */
+func linearSearchArray(nums: [Int], target: Int) -> Int {
+    // 配列を走査
+    for i in nums.indices {
+        // 目標要素が見つかったらそのインデックスを返す
+        if nums[i] == target {
+            return i
+        }
+    }
+    // 目標要素が見つからなければ -1 を返す
+    return -1
+}
+
+/* 線形探索（連結リスト） */
+func linearSearchLinkedList(head: ListNode?, target: Int) -> ListNode? {
+    var head = head
+    // 連結リストを走査
+    while head != nil {
+        // 対象ノードが見つかったら、それを返す
+        if head?.val == target {
+            return head
+        }
+        head = head?.next
+    }
+    // 対象ノードが見つからない場合は null を返す
+    return nil
+}
+
+@main
+enum LinearSearch {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        let target = 3
+
+        /* 配列で線形探索を行う */
+        let nums = [1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8]
+        let index = linearSearchArray(nums: nums, target: target)
+        print("目標要素 3 のインデックス = \(index)")
+
+        /* 連結リストで線形探索を行う */
+        let head = ListNode.arrToLinkedList(arr: nums)
+        let node = linearSearchLinkedList(head: head, target: target)
+        print("目標ノード値 3 に対応するノードオブジェクトは \(node!)")
+    }
+}

ja/codes/swift/chapter_searching/two_sum.swift

@@ -0,0 +1,49 @@
+/**
+ * File: two_sum.swift
+ * Created Time: 2023-01-03
+ * Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
+ */
+
+/* 方法 1：総当たり列挙 */
+func twoSumBruteForce(nums: [Int], target: Int) -> [Int] {
+    // 2重ループのため、時間計算量は O(n^2)
+    for i in nums.indices.dropLast() {
+        for j in nums.indices.dropFirst(i + 1) {
+            if nums[i] + nums[j] == target {
+                return [i, j]
+            }
+        }
+    }
+    return [0]
+}
+
+/* 方法 2：補助ハッシュテーブル */
+func twoSumHashTable(nums: [Int], target: Int) -> [Int] {
+    // 補助ハッシュテーブルを使用し、空間計算量は O(n)
+    var dic: [Int: Int] = [:]
+    // 単一ループで、時間計算量は O(n)
+    for i in nums.indices {
+        if let j = dic[target - nums[i]] {
+            return [j, i]
+        }
+        dic[nums[i]] = i
+    }
+    return [0]
+}
+
+@main
+enum LeetcodeTwoSum {
+    /* Driver Code */
+    static func main() {
+        // ======= Test Case =======
+        let nums = [2, 7, 11, 15]
+        let target = 13
+        // ====== Driver Code ======
+        // 方法 1
+        var res = twoSumBruteForce(nums: nums, target: target)
+        print("方法1 res = \(res)")
+        // 方法 2
+        res = twoSumHashTable(nums: nums, target: target)
+        print("方法2 res = \(res)")
+    }
+}