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Yudong Jin d7b2277d2b Re-translate the Japanese version (#1871)
* Retranslate Japanese docs with GPT-5.4

* Retranslate Japanese code with GPT-5.4
2026-03-30 07:30:15 +08:00

142 lines
3.8 KiB
Swift

/**
* File: array_binary_tree.swift
* Created Time: 2023-07-23
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
*/
import utils
/* 配列表現による二分木クラス */
class ArrayBinaryTree {
private var tree: [Int?]
/* コンストラクタ */
init(arr: [Int?]) {
tree = arr
}
/* リスト容量 */
func size() -> Int {
tree.count
}
/* インデックス i のノードの値を取得 */
func val(i: Int) -> Int? {
// インデックスが範囲外なら、空きを表す null を返す
if i < 0 || i >= size() {
return nil
}
return tree[i]
}
/* 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 */
func left(i: Int) -> Int {
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 */
func right(i: Int) -> Int {
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 */
func parent(i: Int) -> Int {
(i - 1) / 2
}
/* レベル順走査 */
func levelOrder() -> [Int] {
var res: [Int] = []
// 配列を直接走査する
for i in 0 ..< size() {
if let val = val(i: i) {
res.append(val)
}
}
return res
}
/* 深さ優先探索 */
private func dfs(i: Int, order: String, res: inout [Int]) {
// 空きスロットなら返す
guard let val = val(i: i) else {
return
}
// 先行順走査
if order == "pre" {
res.append(val)
}
dfs(i: left(i: i), order: order, res: &res)
// 中順走査
if order == "in" {
res.append(val)
}
dfs(i: right(i: i), order: order, res: &res)
// 後順走査
if order == "post" {
res.append(val)
}
}
/* 先行順走査 */
func preOrder() -> [Int] {
var res: [Int] = []
dfs(i: 0, order: "pre", res: &res)
return res
}
/* 中順走査 */
func inOrder() -> [Int] {
var res: [Int] = []
dfs(i: 0, order: "in", res: &res)
return res
}
/* 後順走査 */
func postOrder() -> [Int] {
var res: [Int] = []
dfs(i: 0, order: "post", res: &res)
return res
}
}
@main
enum _ArrayBinaryTree {
/* Driver Code */
static func 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 = [1, 2, 3, 4, nil, 6, 7, 8, 9, nil, nil, 12, nil, nil, 15]
let root = TreeNode.listToTree(arr: arr)
print("\n二分木を初期化\n")
print("二分木の配列表現:")
print(arr)
print("二分木の連結リスト表現:")
PrintUtil.printTree(root: root)
// 配列表現による二分木クラス
let abt = ArrayBinaryTree(arr: arr)
// ノードにアクセス
let i = 1
let l = abt.left(i: i)
let r = abt.right(i: i)
let p = abt.parent(i: i)
print("\n現在のノードのインデックスは \(i) 、値は \(abt.val(i: i) as Any)")
print("左の子ノードのインデックスは \(l) 、値は \(abt.val(i: l) as Any)")
print("右の子ノードのインデックスは \(r) 、値は \(abt.val(i: r) as Any)")
print("親ノードのインデックスは \(p) 、値は \(abt.val(i: p) as Any)")
// 木を走査
var res = abt.levelOrder()
print("\nレベル順走査:\(res)")
res = abt.preOrder()
print("先行順走査:\(res)")
res = abt.inOrder()
print("中間順走査:\(res)")
res = abt.postOrder()
print("後順走査は:\(res)")
}
}