mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-07-20 18:46:06 +00:00
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:
Yudong Jin
@@ -0,0 +1,80 @@
|
||||
// File: heap.zig
|
||||
// Created Time: 2023-01-14
|
||||
// Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
|
||||
const std = @import("std");
|
||||
const inc = @import("include");
|
||||
|
||||
fn lessThan(context: void, a: i32, b: i32) std.math.Order {
|
||||
_ = context;
|
||||
return std.math.order(a, b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn greaterThan(context: void, a: i32, b: i32) std.math.Order {
|
||||
return lessThan(context, a, b).invert();
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn testPush(comptime T: type, mem_allocator: std.mem.Allocator, heap: anytype, val: T) !void {
|
||||
try heap.add(val); // 要素をヒープに追加
|
||||
std.debug.print("\n要素 {} をヒープに追加した後\n", .{val});
|
||||
try inc.PrintUtil.printHeap(T, mem_allocator, heap);
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn testPop(comptime T: type, mem_allocator: std.mem.Allocator, heap: anytype) !void {
|
||||
var val = heap.remove(); // ヒープ頂点の要素を取り出す
|
||||
std.debug.print("\nヒープの先頭要素 {} を取り出した後\n", .{val});
|
||||
try inc.PrintUtil.printHeap(T, mem_allocator, heap);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Driver Code
|
||||
pub fn main() !void {
|
||||
// メモリアロケータを初期化する
|
||||
var mem_arena = std.heap.ArenaAllocator.init(std.heap.page_allocator);
|
||||
defer mem_arena.deinit();
|
||||
const mem_allocator = mem_arena.allocator();
|
||||
|
||||
// ヒープを初期化する
|
||||
// 最小ヒープを初期化する
|
||||
const PQlt = std.PriorityQueue(i32, void, lessThan);
|
||||
var min_heap = PQlt.init(std.heap.page_allocator, {});
|
||||
defer min_heap.deinit();
|
||||
// 最大ヒープを初期化
|
||||
const PQgt = std.PriorityQueue(i32, void, greaterThan);
|
||||
var max_heap = PQgt.init(std.heap.page_allocator, {});
|
||||
defer max_heap.deinit();
|
||||
|
||||
std.debug.print("\n以下のテストケースは最大ヒープ", .{});
|
||||
|
||||
// 要素をヒープに追加
|
||||
try testPush(i32, mem_allocator, &max_heap, 1);
|
||||
try testPush(i32, mem_allocator, &max_heap, 3);
|
||||
try testPush(i32, mem_allocator, &max_heap, 2);
|
||||
try testPush(i32, mem_allocator, &max_heap, 5);
|
||||
try testPush(i32, mem_allocator, &max_heap, 4);
|
||||
|
||||
// ヒープ頂点の要素を取得
|
||||
var peek = max_heap.peek().?;
|
||||
std.debug.print("\nヒープの先頭要素は {}\n", .{peek});
|
||||
|
||||
// ヒープ頂点の要素を取り出す
|
||||
try testPop(i32, mem_allocator, &max_heap);
|
||||
try testPop(i32, mem_allocator, &max_heap);
|
||||
try testPop(i32, mem_allocator, &max_heap);
|
||||
try testPop(i32, mem_allocator, &max_heap);
|
||||
try testPop(i32, mem_allocator, &max_heap);
|
||||
|
||||
// ヒープのサイズを取得
|
||||
var size = max_heap.len;
|
||||
std.debug.print("\nヒープ要素数は {}\n", .{size});
|
||||
|
||||
// ヒープが空かどうかを判定
|
||||
var is_empty = if (max_heap.len == 0) true else false;
|
||||
std.debug.print("\nヒープが空かどうか {}\n", .{is_empty});
|
||||
|
||||
// リストを入力してヒープを構築
|
||||
try min_heap.addSlice(&[_]i32{ 1, 3, 2, 5, 4 });
|
||||
std.debug.print("\nリストを入力して最小ヒープを構築した後\n", .{});
|
||||
try inc.PrintUtil.printHeap(i32, mem_allocator, min_heap);
|
||||
|
||||
_ = try std.io.getStdIn().reader().readByte();
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,186 @@
|
||||
// File: my_heap.zig
|
||||
// Created Time: 2023-01-14
|
||||
// Author: codingonion (coderonion@gmail.com)
|
||||
|
||||
const std = @import("std");
|
||||
const inc = @import("include");
|
||||
|
||||
// ヒープクラスの簡易実装
|
||||
pub fn MaxHeap(comptime T: type) type {
|
||||
return struct {
|
||||
const Self = @This();
|
||||
|
||||
max_heap: ?std.ArrayList(T) = null, // 配列ではなくリストを使うことで、拡張を考慮する必要がない
|
||||
|
||||
// コンストラクタ。入力リストに基づいてヒープを構築する
|
||||
pub fn init(self: *Self, allocator: std.mem.Allocator, nums: []const T) !void {
|
||||
if (self.max_heap != null) return;
|
||||
self.max_heap = std.ArrayList(T).init(allocator);
|
||||
// リスト要素をそのままヒープに追加
|
||||
try self.max_heap.?.appendSlice(nums);
|
||||
// 葉ノード以外のすべてのノードをヒープ化
|
||||
var i: usize = parent(self.size() - 1) + 1;
|
||||
while (i > 0) : (i -= 1) {
|
||||
try self.siftDown(i - 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// デストラクタ。メモリを解放
|
||||
pub fn deinit(self: *Self) void {
|
||||
if (self.max_heap != null) self.max_heap.?.deinit();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 左子ノードのインデックスを取得
|
||||
fn left(i: usize) usize {
|
||||
return 2 * i + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 右子ノードのインデックスを取得
|
||||
fn right(i: usize) usize {
|
||||
return 2 * i + 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 親ノードのインデックスを取得
|
||||
fn parent(i: usize) usize {
|
||||
// return (i - 1) / 2; // 切り捨て除算
|
||||
return @divFloor(i - 1, 2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 要素を交換
|
||||
fn swap(self: *Self, i: usize, j: usize) !void {
|
||||
var tmp = self.max_heap.?.items[i];
|
||||
try self.max_heap.?.replaceRange(i, 1, &[_]T{self.max_heap.?.items[j]});
|
||||
try self.max_heap.?.replaceRange(j, 1, &[_]T{tmp});
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ヒープのサイズを取得
|
||||
pub fn size(self: *Self) usize {
|
||||
return self.max_heap.?.items.len;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ヒープが空かどうかを判定
|
||||
pub fn isEmpty(self: *Self) bool {
|
||||
return self.size() == 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ヒープ先頭要素にアクセス
|
||||
pub fn peek(self: *Self) T {
|
||||
return self.max_heap.?.items[0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 要素をヒープに追加
|
||||
pub fn push(self: *Self, val: T) !void {
|
||||
// ノードを追加
|
||||
try self.max_heap.?.append(val);
|
||||
// 下から上へヒープ化
|
||||
try self.siftUp(self.size() - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ノード i から始めて、下から上へヒープ化
|
||||
fn siftUp(self: *Self, i_: usize) !void {
|
||||
var i = i_;
|
||||
while (true) {
|
||||
// ノード i の親ノードを取得
|
||||
var p = parent(i);
|
||||
// 「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
|
||||
if (p < 0 or self.max_heap.?.items[i] <= self.max_heap.?.items[p]) break;
|
||||
// 2 つのノードを交換
|
||||
try self.swap(i, p);
|
||||
// ループで下から上へヒープ化
|
||||
i = p;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 要素をヒープから取り出す
|
||||
pub fn pop(self: *Self) !T {
|
||||
// 判定処理
|
||||
if (self.isEmpty()) unreachable;
|
||||
// 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）
|
||||
try self.swap(0, self.size() - 1);
|
||||
// ノードを削除
|
||||
var val = self.max_heap.?.pop();
|
||||
// 上から下へヒープ化
|
||||
try self.siftDown(0);
|
||||
// ヒープ先頭要素を返す
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ノード i から始めて、上から下へヒープ化
|
||||
fn siftDown(self: *Self, i_: usize) !void {
|
||||
var i = i_;
|
||||
while (true) {
|
||||
// ノード i, l, r のうち値が最大のノードを ma とする
|
||||
var l = left(i);
|
||||
var r = right(i);
|
||||
var ma = i;
|
||||
if (l < self.size() and self.max_heap.?.items[l] > self.max_heap.?.items[ma]) ma = l;
|
||||
if (r < self.size() and self.max_heap.?.items[r] > self.max_heap.?.items[ma]) ma = r;
|
||||
// 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
|
||||
if (ma == i) break;
|
||||
// 2 つのノードを交換
|
||||
try self.swap(i, ma);
|
||||
// ループで上から下へヒープ化
|
||||
i = ma;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn lessThan(context: void, a: T, b: T) std.math.Order {
|
||||
_ = context;
|
||||
return std.math.order(a, b);
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn greaterThan(context: void, a: T, b: T) std.math.Order {
|
||||
return lessThan(context, a, b).invert();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// ヒープ（二分木）を出力
|
||||
pub fn print(self: *Self, mem_allocator: std.mem.Allocator) !void {
|
||||
const PQgt = std.PriorityQueue(T, void, greaterThan);
|
||||
var queue = PQgt.init(std.heap.page_allocator, {});
|
||||
defer queue.deinit();
|
||||
try queue.addSlice(self.max_heap.?.items);
|
||||
try inc.PrintUtil.printHeap(T, mem_allocator, queue);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Driver Code
|
||||
pub fn main() !void {
|
||||
// メモリアロケータを初期化する
|
||||
var mem_arena = std.heap.ArenaAllocator.init(std.heap.page_allocator);
|
||||
defer mem_arena.deinit();
|
||||
const mem_allocator = mem_arena.allocator();
|
||||
|
||||
// 最大ヒープを初期化
|
||||
var max_heap = MaxHeap(i32){};
|
||||
try max_heap.init(std.heap.page_allocator, &[_]i32{ 9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2 });
|
||||
defer max_heap.deinit();
|
||||
std.debug.print("\nリストを入力してヒープを構築した後\n", .{});
|
||||
try max_heap.print(mem_allocator);
|
||||
|
||||
// ヒープ頂点の要素を取得
|
||||
var peek = max_heap.peek();
|
||||
std.debug.print("\nヒープの先頭要素は {}\n", .{peek});
|
||||
|
||||
// 要素をヒープに追加
|
||||
const val = 7;
|
||||
try max_heap.push(val);
|
||||
std.debug.print("\n要素 {} をヒープに追加した後\n", .{val});
|
||||
try max_heap.print(mem_allocator);
|
||||
|
||||
// ヒープ頂点の要素を取り出す
|
||||
peek = try max_heap.pop();
|
||||
std.debug.print("\nヒープの先頭要素 {} を取り出した後\n", .{peek});
|
||||
try max_heap.print(mem_allocator);
|
||||
|
||||
// ヒープのサイズを取得
|
||||
var size = max_heap.size();
|
||||
std.debug.print("\nヒープ要素数は {}", .{size});
|
||||
|
||||
// ヒープが空かどうかを判定
|
||||
var is_empty = max_heap.isEmpty();
|
||||
std.debug.print("\nヒープが空かどうか {}\n", .{is_empty});
|
||||
|
||||
_ = try std.io.getStdIn().reader().readByte();
|
||||
}
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user