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synced 2026-07-15 08:26:06 +00:00
build
This commit is contained in:
@@ -247,3 +247,31 @@ status: new
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[class]{}-[func]{binarySearch}
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```
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=== "Rust"
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```rust title="binary_search_recur.rs"
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/* 二分查找:问题 f(i, j) */
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fn dfs(nums: &[i32], target: i32, i: i32, j: i32) -> i32 {
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// 若区间为空,代表无目标元素,则返回 -1
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if i > j { return -1; }
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let m: i32 = (i + j) / 2;
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if nums[m as usize] < target {
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// 递归子问题 f(m+1, j)
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return dfs(nums, target, m + 1, j);
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} else if nums[m as usize] > target {
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// 递归子问题 f(i, m-1)
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return dfs(nums, target, i, m - 1);
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} else {
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// 找到目标元素,返回其索引
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return m;
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}
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}
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/* 二分查找 */
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fn binary_search(nums: &[i32], target: i32) -> i32 {
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let n = nums.len() as i32;
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// 求解问题 f(0, n-1)
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dfs(nums, target, 0, n - 1)
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}
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```
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@@ -282,6 +282,37 @@ status: new
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[class]{}-[func]{buildTree}
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```
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=== "Rust"
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```rust title="build_tree.rs"
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/* 构建二叉树:分治 */
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fn dfs(preorder: &[i32], inorder: &[i32], hmap: &HashMap<i32, i32>, i: i32, l: i32, r: i32) -> Option<Rc<RefCell<TreeNode>>> {
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// 子树区间为空时终止
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if r - l < 0 { return None; }
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// 初始化根节点
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let root = TreeNode::new(preorder[i as usize]);
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// 查询 m ,从而划分左右子树
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let m = hmap.get(&preorder[i as usize]).unwrap();
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// 子问题:构建左子树
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root.borrow_mut().left = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1, l, m - 1);
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// 子问题:构建右子树
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root.borrow_mut().right = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
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// 返回根节点
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Some(root)
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}
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/* 构建二叉树 */
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fn build_tree(preorder: &[i32], inorder: &[i32]) -> Option<Rc<RefCell<TreeNode>>> {
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// 初始化哈希表,存储 inorder 元素到索引的映射
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let mut hmap: HashMap<i32, i32> = HashMap::new();
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for i in 0..inorder.len() {
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hmap.insert(inorder[i], i as i32);
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}
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let root = dfs(preorder, inorder, &hmap, 0, 0, inorder.len() as i32 - 1);
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root
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}
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```
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下图展示了构建二叉树的递归过程,各个节点是在向下“递”的过程中建立的,而各条边(即引用)是在向上“归”的过程中建立的。
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=== "<1>"
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@@ -321,6 +321,40 @@ status: new
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[class]{}-[func]{hanota}
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```
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=== "Rust"
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```rust title="hanota.rs"
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/* 移动一个圆盘 */
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fn move_pan(src: &mut Vec<i32>, tar: &mut Vec<i32>) {
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// 从 src 顶部拿出一个圆盘
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let pan = src.remove(src.len() - 1);
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// 将圆盘放入 tar 顶部
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tar.push(pan);
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}
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/* 求解汉诺塔:问题 f(i) */
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fn dfs(i: i32, src: &mut Vec<i32>, buf: &mut Vec<i32>, tar: &mut Vec<i32>) {
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// 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
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if i == 1 {
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move_pan(src, tar);
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return;
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}
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// 子问题 f(i-1) :将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
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dfs(i - 1, src, tar, buf);
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// 子问题 f(1) :将 src 剩余一个圆盘移到 tar
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move_pan(src, tar);
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// 子问题 f(i-1) :将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
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dfs(i - 1, buf, src, tar);
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}
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/* 求解汉诺塔 */
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fn hanota(A: &mut Vec<i32>, B: &mut Vec<i32>, C: &mut Vec<i32>) {
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let n = A.len() as i32;
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// 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
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dfs(n, A, B, C);
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}
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如下图所示,汉诺塔问题形成一个高度为 $n$ 的递归树,每个节点代表一个子问题、对应一个开启的 `dfs()` 函数,**因此时间复杂度为 $O(2^n)$ ,空间复杂度为 $O(n)$** 。
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