Add C++ codes for the chapter
array and linked list.
This commit is contained in:
Yudong Jin
parent
19a4ccd86a
commit
731e98fc25
@ -54,4 +54,4 @@
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## License
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The **texts, codes, images, photos, and videos** present on this work is licensed under [CC BY-NC-SA-4.0](https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).
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The **texts, codes, images, photos, and videos** in this repository is licensed under [CC BY-NC-SA-4.0](https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).
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@ -6,3 +6,106 @@
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#include "../include/include.hpp"
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/* 随机返回一个数组元素 */
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int randomAccess(int* nums, int size) {
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// 在区间 [0, size) 中随机抽取一个数字
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int randomIndex = rand() % size;
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// 获取并返回随机元素
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int randomNum = nums[randomIndex];
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return randomNum;
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}
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/* 扩展数组长度 */
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int* extend(int* nums, int size, int enlarge) {
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// 初始化一个扩展长度后的数组
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int* res = new int[size + enlarge];
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// 将原数组中的所有元素复制到新数组
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for (int i = 0; i < size; i++) {
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res[i] = nums[i];
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}
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// 返回扩展后的新数组
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return res;
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}
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/* 在数组的索引 index 处插入元素 num */
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void insert(int* nums, int size, int num, int index) {
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// 把索引 index 以及之后的所有元素向后移动一位
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for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
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nums[i] = nums[i - 1];
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}
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// 将 num 赋给 index 处元素
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nums[index] = num;
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}
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/* 删除索引 index 处元素 */
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void remove(int* nums, int size, int index) {
|
||||
// 把索引 index 之后的所有元素向前移动一位
|
||||
for (int i = index; i < size - 1; i++) {
|
||||
nums[i] = nums[i + 1];
|
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}
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||||
}
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||||
/* 遍历数组 */
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void traverse(int* nums, int size) {
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int count = 0;
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// 通过索引遍历数组
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for (int i = 0; i < size; i++) {
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count++;
|
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}
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}
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/* 在数组中查找指定元素 */
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||||
int find(int* nums, int size, int target) {
|
||||
for (int i = 0; i < size; i++) {
|
||||
if (nums[i] == target)
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||||
return i;
|
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}
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return -1;
|
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}
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/* Driver Code */
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int main() {
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/* 初始化数组 */
|
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int size = 5;
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||||
int* arr = new int[size];
|
||||
cout << "数组 arr = ";
|
||||
PrintUtil::printArray(arr, size);
|
||||
|
||||
int* nums = new int[size] { 1, 3, 2, 5, 4 };
|
||||
cout << "数组 nums = ";
|
||||
PrintUtil::printArray(nums, size);
|
||||
|
||||
/* 随机访问 */
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int randomNum = randomAccess(nums, size);
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cout << "在 nums 中获取随机元素 " << randomNum << endl;
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/* 长度扩展 */
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int enlarge = 3;
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int* res = extend(nums, size, enlarge);
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int* temp = nums;
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||||
nums = res;
|
||||
delete[] temp;
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size += enlarge;
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||||
cout << "将数组长度扩展至 8 ，得到 nums = ";
|
||||
PrintUtil::printArray(nums, size);
|
||||
|
||||
/* 插入元素 */
|
||||
insert(nums, size, 6, 3);
|
||||
cout << "在索引 3 处插入数字 6 ，得到 nums = ";
|
||||
PrintUtil::printArray(nums, size);
|
||||
|
||||
/* 删除元素 */
|
||||
remove(nums, size, 2);
|
||||
cout << "删除索引 2 处的元素，得到 nums = ";
|
||||
PrintUtil::printArray(nums, size);
|
||||
|
||||
/* 遍历数组 */
|
||||
traverse(nums, size);
|
||||
|
||||
/* 查找元素 */
|
||||
int index = find(nums, size, 3);
|
||||
cout << "在 nums 中查找元素 3 ，得到索引 = " << index << endl;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
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||||
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||||
@ -6,3 +6,80 @@
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||||
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||||
#include "../include/include.hpp"
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|
||||
/* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
|
||||
void insert(ListNode* n0, ListNode* P) {
|
||||
ListNode* n1 = n0->next;
|
||||
n0->next = P;
|
||||
P->next = n1;
|
||||
}
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||||
|
||||
/* 删除链表的结点 n0 之后的首个结点 */
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||||
void remove(ListNode* n0) {
|
||||
if (n0->next == nullptr)
|
||||
return;
|
||||
// n0 -> P -> n1
|
||||
ListNode* P = n0->next;
|
||||
ListNode* n1 = P->next;
|
||||
n0->next = n1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问链表中索引为 index 的结点 */
|
||||
ListNode* access(ListNode* head, int index) {
|
||||
for (int i = 0; i < index; i++) {
|
||||
head = head->next;
|
||||
if (head == nullptr)
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
return head;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
|
||||
int find(ListNode* head, int target) {
|
||||
int index = 0;
|
||||
while (head != nullptr) {
|
||||
if (head->val == target)
|
||||
return index;
|
||||
head = head->next;
|
||||
index++;
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
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||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
/* 初始化链表 */
|
||||
// 初始化各个结点
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||||
ListNode* n0 = new ListNode(1);
|
||||
ListNode* n1 = new ListNode(3);
|
||||
ListNode* n2 = new ListNode(2);
|
||||
ListNode* n3 = new ListNode(5);
|
||||
ListNode* n4 = new ListNode(4);
|
||||
// 构建引用指向
|
||||
n0->next = n1;
|
||||
n1->next = n2;
|
||||
n2->next = n3;
|
||||
n3->next = n4;
|
||||
cout << "初始化的链表为" << endl;
|
||||
PrintUtil::printLinkedList(n0);
|
||||
|
||||
/* 插入结点 */
|
||||
insert(n0, new ListNode(0));
|
||||
cout << "插入结点后的链表为" << endl;
|
||||
PrintUtil::printLinkedList(n0);
|
||||
|
||||
/* 删除结点 */
|
||||
remove(n0);
|
||||
cout << "删除结点后的链表为" << endl;
|
||||
PrintUtil::printLinkedList(n0);
|
||||
|
||||
/* 访问结点 */
|
||||
ListNode* node = access(n0, 3);
|
||||
cout << "链表中索引 3 处的结点的值 = " << node->val << endl;
|
||||
|
||||
/* 查找结点 */
|
||||
int index = find(n0, 2);
|
||||
cout << "链表中值为 2 的结点的索引 = " << index << endl;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
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||||
@ -6,3 +6,69 @@
|
||||
|
||||
#include "../include/include.hpp"
|
||||
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
/* 初始化列表 */
|
||||
vector<int> list = { 1, 3, 2, 5, 4 };
|
||||
cout << "列表 list = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(list);
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
int num = list[1];
|
||||
cout << "访问索引 1 处的元素，得到 num = " << num << endl;
|
||||
|
||||
/* 更新元素 */
|
||||
list[1] = 0;
|
||||
cout << "将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(list);
|
||||
|
||||
/* 清空列表 */
|
||||
list.clear();
|
||||
cout << "清空列表后 list = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(list);
|
||||
|
||||
/* 尾部添加元素 */
|
||||
list.push_back(1);
|
||||
list.push_back(3);
|
||||
list.push_back(2);
|
||||
list.push_back(5);
|
||||
list.push_back(4);
|
||||
cout << "添加元素后 list = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(list);
|
||||
|
||||
/* 中间插入元素 */
|
||||
list.insert(list.begin() + 3, 6);
|
||||
cout << "在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(list);
|
||||
|
||||
/* 删除元素 */
|
||||
list.erase(list.begin() + 3);
|
||||
cout << "删除索引 3 处的元素，得到 list = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(list);
|
||||
|
||||
/* 通过索引遍历列表 */
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 直接遍历列表元素 */
|
||||
count = 0;
|
||||
for (int n : list) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 拼接两个列表 */
|
||||
vector<int> list1 = { 6, 8, 7, 10, 9 };
|
||||
list.insert(list.end(), list1.begin(), list1.end());
|
||||
cout << "将列表 list1 拼接到 list 之后，得到 list = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(list);
|
||||
|
||||
/* 排序列表 */
|
||||
sort(list.begin(), list.end());
|
||||
cout << "排序列表后 list = ";
|
||||
PrintUtil::printVector(list);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -6,3 +6,156 @@
|
||||
|
||||
#include "../include/include.hpp"
|
||||
|
||||
/* 列表类简易实现 */
|
||||
class MyList {
|
||||
private:
|
||||
int* nums; // 数组（存储列表元素）
|
||||
int numsCapacity = 10; // 列表容量
|
||||
int numsSize = 0; // 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
int extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
|
||||
|
||||
public:
|
||||
/* 构造函数 */
|
||||
MyList() {
|
||||
nums = new int[numsCapacity];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取列表长度（即当前元素数量）*/
|
||||
int size() {
|
||||
return numsSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取列表容量 */
|
||||
int capacity() {
|
||||
return numsCapacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
int get(int index) {
|
||||
// 索引如果越界则抛出异常，下同
|
||||
if (index >= size())
|
||||
throw std::out_of_range ("索引越界");
|
||||
return nums[index];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 更新元素 */
|
||||
void set(int index, int num) {
|
||||
if (index >= size())
|
||||
throw std::out_of_range ("索引越界");
|
||||
nums[index] = num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 尾部添加元素 */
|
||||
void add(int num) {
|
||||
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
|
||||
if (size() == capacity())
|
||||
extendCapacity();
|
||||
nums[size()] = num;
|
||||
// 更新元素数量
|
||||
numsSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 中间插入元素 */
|
||||
void insert(int index, int num) {
|
||||
if (index >= size())
|
||||
throw std::out_of_range ("索引越界");
|
||||
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
|
||||
if (size() == capacity())
|
||||
extendCapacity();
|
||||
// 索引 i 以及之后的元素都向后移动一位
|
||||
for (int j = size() - 1; j >= index; j--) {
|
||||
nums[j + 1] = nums[j];
|
||||
}
|
||||
nums[index] = num;
|
||||
// 更新元素数量
|
||||
numsSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除元素 */
|
||||
void remove(int index) {
|
||||
if (index >= size())
|
||||
throw std::out_of_range ("索引越界");
|
||||
// 索引 i 之后的元素都向前移动一位
|
||||
for (int j = index; j < size() - 1; j++) {
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
}
|
||||
// 更新元素数量
|
||||
numsSize--;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 列表扩容 */
|
||||
void extendCapacity() {
|
||||
// 新建一个长度为 size * extendRatio 的数组，并将原数组拷贝到新数组
|
||||
int newCapacity = capacity() * extendRatio;
|
||||
int* extend = new int[newCapacity];
|
||||
// 将原数组中的所有元素复制到新数组
|
||||
for (int i = 0; i < size(); i++) {
|
||||
extend[i] = nums[i];
|
||||
}
|
||||
int* temp = nums;
|
||||
nums = extend;
|
||||
delete[] temp;
|
||||
numsCapacity = newCapacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 将列表转换为 Vector 用于打印 */
|
||||
vector<int> toVector() {
|
||||
// 仅转换有效长度范围内的列表元素
|
||||
vector<int> vec(size());
|
||||
for (int i = 0; i < size(); i++) {
|
||||
vec[i] = nums[i];
|
||||
}
|
||||
return vec;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
/* 初始化列表 */
|
||||
MyList *list = new MyList();
|
||||
/* 尾部添加元素 */
|
||||
list->add(1);
|
||||
list->add(3);
|
||||
list->add(2);
|
||||
list->add(5);
|
||||
list->add(4);
|
||||
cout << "列表 list = ";
|
||||
vector<int> vec = list->toVector();
|
||||
PrintUtil::printVector(vec);
|
||||
cout << "容量 = " << list->capacity() << " ，长度 = " << list->size() << endl;
|
||||
|
||||
/* 中间插入元素 */
|
||||
list->insert(3, 6);
|
||||
cout << "在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list = ";
|
||||
vec = list->toVector();
|
||||
PrintUtil::printVector(vec);
|
||||
|
||||
/* 删除元素 */
|
||||
list->remove(3);
|
||||
cout << "删除索引 3 处的元素，得到 list = ";
|
||||
vec = list->toVector();
|
||||
PrintUtil::printVector(vec);
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
int num = list->get(1);
|
||||
cout << "访问索引 1 处的元素，得到 num = " << num << endl;
|
||||
|
||||
/* 更新元素 */
|
||||
list->set(1, 0);
|
||||
cout << "将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list = ";
|
||||
vec = list->toVector();
|
||||
PrintUtil::printVector(vec);
|
||||
|
||||
/* 测试扩容机制 */
|
||||
for (int i = 0; i < 10; i++) {
|
||||
// 在 i = 5 时，列表长度将超出列表容量，此时触发扩容机制
|
||||
list->add(i);
|
||||
}
|
||||
cout << "扩容后的列表 list = ";
|
||||
vec = list->toVector();
|
||||
PrintUtil::printVector(vec);
|
||||
cout << "容量 = " << list->capacity() << " ，长度 = " << list->size() << endl;
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@ -67,6 +67,22 @@ class PrintUtil {
|
||||
return os.str();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Print an Array
|
||||
*
|
||||
* @tparam T
|
||||
* @tparam n
|
||||
*/
|
||||
template<typename T>
|
||||
static void printArray(T* arr, int n)
|
||||
{
|
||||
cout << "[";
|
||||
for (size_t i = 0; i < n - 1; i++) {
|
||||
cout << arr[i] << ", ";
|
||||
}
|
||||
cout << arr[n - 1] << "]" << '\n';
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief Get the Vector String object
|
||||
*
|
||||
|
||||
@ -10,14 +10,14 @@ import java.util.*;
|
||||
|
||||
/* 列表类简易实现 */
|
||||
class MyList {
|
||||
int[] nums; // 数组（存储列表元素）
|
||||
int initialCapacity = 10; // 列表初始容量
|
||||
int size = 0; // 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
int extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
|
||||
private int[] nums; // 数组（存储列表元素）
|
||||
private int capacity = 10; // 列表容量
|
||||
private int size = 0; // 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
private int extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
|
||||
|
||||
/* 构造函数 */
|
||||
public MyList() {
|
||||
nums = new int[initialCapacity];
|
||||
nums = new int[capacity];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取列表长度（即当前元素数量）*/
|
||||
@ -27,7 +27,7 @@ class MyList {
|
||||
|
||||
/* 获取列表容量 */
|
||||
public int capacity() {
|
||||
return nums.length;
|
||||
return capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
@ -48,7 +48,7 @@ class MyList {
|
||||
/* 尾部添加元素 */
|
||||
public void add(int num) {
|
||||
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
|
||||
if (size == nums.length)
|
||||
if (size == capacity())
|
||||
extendCapacity();
|
||||
nums[size] = num;
|
||||
// 更新元素数量
|
||||
@ -60,7 +60,7 @@ class MyList {
|
||||
if (index >= size)
|
||||
throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
|
||||
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
|
||||
if (size == nums.length)
|
||||
if (size == capacity())
|
||||
extendCapacity();
|
||||
// 索引 i 以及之后的元素都向后移动一位
|
||||
for (int j = size - 1; j >= index; j--) {
|
||||
@ -86,7 +86,9 @@ class MyList {
|
||||
/* 列表扩容 */
|
||||
public void extendCapacity() {
|
||||
// 新建一个长度为 size 的数组，并将原数组拷贝到新数组
|
||||
nums = Arrays.copyOf(nums, nums.length * extendRatio);
|
||||
nums = Arrays.copyOf(nums, capacity() * extendRatio);
|
||||
// 更新列表容量
|
||||
capacity = nums.length;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 将列表转换为数组 */
|
||||
|
||||
@ -12,10 +12,10 @@ from include import *
|
||||
class MyList:
|
||||
""" 构造函数 """
|
||||
def __init__(self):
|
||||
self._initial_capacity = 10 # 列表初始容量
|
||||
self._nums = [0] * self._initial_capacity # 数组（存储列表元素）
|
||||
self._size = 0 # 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
self._extend_ratio = 2 # 每次列表扩容的倍数
|
||||
self._capacity = 10 # 列表容量
|
||||
self._nums = [0] * self._capacity # 数组（存储列表元素）
|
||||
self._size = 0 # 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
self._extend_ratio = 2 # 每次列表扩容的倍数
|
||||
|
||||
""" 获取列表长度（即当前元素数量） """
|
||||
def size(self):
|
||||
@ -23,7 +23,7 @@ class MyList:
|
||||
|
||||
""" 获取列表容量 """
|
||||
def capacity(self):
|
||||
return len(self._nums)
|
||||
return self._capacity
|
||||
|
||||
""" 访问元素 """
|
||||
def get(self, index):
|
||||
@ -64,6 +64,8 @@ class MyList:
|
||||
def extend_capacity(self):
|
||||
# 新建一个长度为 self._size 的数组，并将原数组拷贝到新数组
|
||||
self._nums = self._nums + [0] * self.capacity() * (self._extend_ratio - 1)
|
||||
# 更新列表容量
|
||||
self._capacity = len(self._nums)
|
||||
|
||||
""" 返回有效长度的列表 """
|
||||
def to_array(self):
|
||||
|
||||
@ -27,7 +27,9 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="array.cpp"
|
||||
|
||||
/* 初始化数组 */
|
||||
int* arr = new int[5];
|
||||
int* nums = new int[5] { 1, 3, 2, 5, 4 };
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -70,7 +72,14 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="array.cpp"
|
||||
|
||||
/* 随机返回一个数组元素 */
|
||||
int randomAccess(int* nums, int size) {
|
||||
// 在区间 [0, size) 中随机抽取一个数字
|
||||
int randomIndex = rand() % size;
|
||||
// 获取并返回随机元素
|
||||
int randomNum = nums[randomIndex];
|
||||
return randomNum;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -108,7 +117,17 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="array.cpp"
|
||||
|
||||
/* 扩展数组长度 */
|
||||
int* extend(int* nums, int size, int enlarge) {
|
||||
// 初始化一个扩展长度后的数组
|
||||
int* res = new int[size + enlarge];
|
||||
// 将原数组中的所有元素复制到新数组
|
||||
for (int i = 0; i < size; i++) {
|
||||
res[i] = nums[i];
|
||||
}
|
||||
// 返回扩展后的新数组
|
||||
return res;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -160,7 +179,23 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="array.cpp"
|
||||
/* 在数组的索引 index 处插入元素 num */
|
||||
void insert(int* nums, int size, int num, int index) {
|
||||
// 把索引 index 以及之后的所有元素向后移动一位
|
||||
for (int i = size - 1; i >= index; i--) {
|
||||
nums[i] = nums[i - 1];
|
||||
}
|
||||
// 将 num 赋给 index 处元素
|
||||
nums[index] = num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除索引 index 处元素 */
|
||||
void remove(int* nums, int size, int index) {
|
||||
// 把索引 index 之后的所有元素向前移动一位
|
||||
for (int i = index; i < size - 1; i++) {
|
||||
nums[i] = nums[i + 1];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -205,7 +240,14 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="array.cpp"
|
||||
|
||||
/* 遍历数组 */
|
||||
void traverse(int* nums, int size) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
// 通过索引遍历数组
|
||||
for (int i = 0; i < size; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -240,7 +282,14 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="array.cpp"
|
||||
|
||||
/* 在数组中查找指定元素 */
|
||||
int find(int* nums, int size, int target) {
|
||||
for (int i = 0; i < size; i++) {
|
||||
if (nums[i] == target)
|
||||
return i;
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
|
||||
@ -30,7 +30,12 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title=""
|
||||
|
||||
/* 链表结点结构体 */
|
||||
struct ListNode {
|
||||
int val; // 结点值
|
||||
ListNode *next; // 指向下一结点的指针（引用）
|
||||
ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} // 构造函数
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -71,7 +76,18 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title=""
|
||||
|
||||
/* 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 */
|
||||
// 初始化各个结点
|
||||
ListNode* n0 = new ListNode(1);
|
||||
ListNode* n1 = new ListNode(3);
|
||||
ListNode* n2 = new ListNode(2);
|
||||
ListNode* n3 = new ListNode(5);
|
||||
ListNode* n4 = new ListNode(4);
|
||||
// 构建引用指向
|
||||
n0->next = n1;
|
||||
n1->next = n2;
|
||||
n2->next = n3;
|
||||
n3->next = n4;
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -123,7 +139,22 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title=""
|
||||
/* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
|
||||
void insert(ListNode* n0, ListNode* P) {
|
||||
ListNode* n1 = n0->next;
|
||||
n0->next = P;
|
||||
P->next = n1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除链表的结点 n0 之后的首个结点 */
|
||||
void remove(ListNode* n0) {
|
||||
if (n0->next == nullptr)
|
||||
return;
|
||||
// n0 -> P -> n1
|
||||
ListNode* P = n0->next;
|
||||
ListNode* n1 = P->next;
|
||||
n0->next = n1;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -166,7 +197,15 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title=""
|
||||
|
||||
/* 访问链表中索引为 index 的结点 */
|
||||
ListNode* access(ListNode* head, int index) {
|
||||
for (int i = 0; i < index; i++) {
|
||||
head = head->next;
|
||||
if (head == nullptr)
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
return head;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -206,7 +245,17 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title=""
|
||||
|
||||
/* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
|
||||
int find(ListNode* head, int target) {
|
||||
int index = 0;
|
||||
while (head != nullptr) {
|
||||
if (head->val == target)
|
||||
return index;
|
||||
head = head->next;
|
||||
index++;
|
||||
}
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -246,7 +295,13 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title=""
|
||||
|
||||
/* 链表结点结构体 */
|
||||
struct ListNode {
|
||||
int val; // 结点值
|
||||
ListNode *next; // 指向后继结点的指针（引用）
|
||||
ListNode *prev; // 指向前驱结点的指针（引用）
|
||||
ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} // 构造函数
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
|
||||
@ -24,7 +24,8 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="list.cpp"
|
||||
|
||||
/* 初始化列表 */
|
||||
vector<int> list = { 1, 3, 2, 5, 4 };
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -49,7 +50,11 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="list.cpp"
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
int num = list[1]; // 访问索引 1 处的元素
|
||||
|
||||
/* 更新元素 */
|
||||
list[1] = 0; // 将索引 1 处的元素更新为 0
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -87,7 +92,21 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="list.cpp"
|
||||
/* 清空列表 */
|
||||
list.clear();
|
||||
|
||||
/* 尾部添加元素 */
|
||||
list.push_back(1);
|
||||
list.push_back(3);
|
||||
list.push_back(2);
|
||||
list.push_back(5);
|
||||
list.push_back(4);
|
||||
|
||||
/* 中间插入元素 */
|
||||
list.insert(list.begin() + 3, 6); // 在索引 3 处插入数字 6
|
||||
|
||||
/* 删除元素 */
|
||||
list.erase(list.begin() + 3); // 删除索引 3 处的元素
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -131,7 +150,17 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="list.cpp"
|
||||
/* 通过索引遍历列表 */
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 直接遍历列表元素 */
|
||||
count = 0;
|
||||
for (int n : list) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -161,7 +190,10 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="list.cpp"
|
||||
|
||||
/* 拼接两个列表 */
|
||||
vector<int> list1 = { 6, 8, 7, 10, 9 };
|
||||
// 将列表 list1 拼接到 list 之后
|
||||
list.insert(list.end(), list1.begin(), list1.end());
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -184,7 +216,8 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="list.cpp"
|
||||
|
||||
/* 排序列表 */
|
||||
sort(list.begin(), list.end()); // 排序后，列表元素从小到大排列
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -209,14 +242,14 @@ comments: true
|
||||
```java title="my_list.java"
|
||||
/* 列表类简易实现 */
|
||||
class MyList {
|
||||
int[] nums; // 数组（存储列表元素）
|
||||
int initialCapacity = 10; // 列表初始容量
|
||||
int size = 0; // 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
int extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
|
||||
private int[] nums; // 数组（存储列表元素）
|
||||
private int capacity = 10; // 列表容量
|
||||
private int size = 0; // 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
private int extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
|
||||
|
||||
/* 构造函数 */
|
||||
public MyList() {
|
||||
nums = new int[initialCapacity];
|
||||
nums = new int[capacity];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取列表长度（即当前元素数量）*/
|
||||
@ -226,7 +259,7 @@ comments: true
|
||||
|
||||
/* 获取列表容量 */
|
||||
public int capacity() {
|
||||
return nums.length;
|
||||
return capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
@ -247,7 +280,7 @@ comments: true
|
||||
/* 尾部添加元素 */
|
||||
public void add(int num) {
|
||||
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
|
||||
if (size == nums.length)
|
||||
if (size == capacity())
|
||||
extendCapacity();
|
||||
nums[size] = num;
|
||||
// 更新元素数量
|
||||
@ -259,7 +292,7 @@ comments: true
|
||||
if (index >= size)
|
||||
throw new IndexOutOfBoundsException("索引越界");
|
||||
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
|
||||
if (size == nums.length)
|
||||
if (size == capacity())
|
||||
extendCapacity();
|
||||
// 索引 i 以及之后的元素都向后移动一位
|
||||
for (int j = size - 1; j >= index; j--) {
|
||||
@ -285,7 +318,9 @@ comments: true
|
||||
/* 列表扩容 */
|
||||
public void extendCapacity() {
|
||||
// 新建一个长度为 size 的数组，并将原数组拷贝到新数组
|
||||
nums = Arrays.copyOf(nums, nums.length * extendRatio);
|
||||
nums = Arrays.copyOf(nums, capacity() * extendRatio);
|
||||
// 更新列表容量
|
||||
capacity = nums.length;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
@ -293,7 +328,108 @@ comments: true
|
||||
=== "C++"
|
||||
|
||||
```cpp title="my_list.cpp"
|
||||
/* 列表类简易实现 */
|
||||
class MyList {
|
||||
private:
|
||||
int* nums; // 数组（存储列表元素）
|
||||
int numsCapacity = 10; // 列表容量
|
||||
int numsSize = 0; // 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
int extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
|
||||
|
||||
public:
|
||||
/* 构造函数 */
|
||||
MyList() {
|
||||
nums = new int[numsCapacity];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取列表长度（即当前元素数量）*/
|
||||
int size() {
|
||||
return numsSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取列表容量 */
|
||||
int capacity() {
|
||||
return numsCapacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问元素 */
|
||||
int get(int index) {
|
||||
// 索引如果越界则抛出异常，下同
|
||||
if (index >= size())
|
||||
throw std::out_of_range ("索引越界");
|
||||
return nums[index];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 更新元素 */
|
||||
void set(int index, int num) {
|
||||
if (index >= size())
|
||||
throw std::out_of_range ("索引越界");
|
||||
nums[index] = num;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 尾部添加元素 */
|
||||
void add(int num) {
|
||||
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
|
||||
if (size() == capacity())
|
||||
extendCapacity();
|
||||
nums[size()] = num;
|
||||
// 更新元素数量
|
||||
numsSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 中间插入元素 */
|
||||
void insert(int index, int num) {
|
||||
if (index >= size())
|
||||
throw std::out_of_range ("索引越界");
|
||||
// 元素数量超出容量时，触发扩容机制
|
||||
if (size() == capacity())
|
||||
extendCapacity();
|
||||
// 索引 i 以及之后的元素都向后移动一位
|
||||
for (int j = size() - 1; j >= index; j--) {
|
||||
nums[j + 1] = nums[j];
|
||||
}
|
||||
nums[index] = num;
|
||||
// 更新元素数量
|
||||
numsSize++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除元素 */
|
||||
void remove(int index) {
|
||||
if (index >= size())
|
||||
throw std::out_of_range ("索引越界");
|
||||
// 索引 i 之后的元素都向前移动一位
|
||||
for (int j = index; j < size() - 1; j++) {
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
}
|
||||
// 更新元素数量
|
||||
numsSize--;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 列表扩容 */
|
||||
void extendCapacity() {
|
||||
// 新建一个长度为 size * extendRatio 的数组，并将原数组拷贝到新数组
|
||||
int newCapacity = capacity() * extendRatio;
|
||||
int* extend = new int[newCapacity];
|
||||
// 将原数组中的所有元素复制到新数组
|
||||
for (int i = 0; i < size(); i++) {
|
||||
extend[i] = nums[i];
|
||||
}
|
||||
int* temp = nums;
|
||||
nums = extend;
|
||||
delete[] temp;
|
||||
numsCapacity = newCapacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 将列表转换为 Vector 用于打印 */
|
||||
vector<int> toVector() {
|
||||
// 仅转换有效长度范围内的列表元素
|
||||
vector<int> vec(size());
|
||||
for (int i = 0; i < size(); i++) {
|
||||
vec[i] = nums[i];
|
||||
}
|
||||
return vec;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
@ -303,10 +439,10 @@ comments: true
|
||||
class MyList:
|
||||
""" 构造函数 """
|
||||
def __init__(self):
|
||||
self._initial_capacity = 10 # 列表初始容量
|
||||
self._nums = [0] * self._initial_capacity # 数组（存储列表元素）
|
||||
self._size = 0 # 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
self._extend_ratio = 2 # 每次列表扩容的倍数
|
||||
self._capacity = 10 # 列表容量
|
||||
self._nums = [0] * self._capacity # 数组（存储列表元素）
|
||||
self._size = 0 # 列表长度（即当前元素数量）
|
||||
self._extend_ratio = 2 # 每次列表扩容的倍数
|
||||
|
||||
""" 获取列表长度（即当前元素数量） """
|
||||
def size(self):
|
||||
@ -314,7 +450,7 @@ comments: true
|
||||
|
||||
""" 获取列表容量 """
|
||||
def capacity(self):
|
||||
return len(self._nums)
|
||||
return self._capacity
|
||||
|
||||
""" 访问元素 """
|
||||
def get(self, index):
|
||||
@ -355,4 +491,6 @@ comments: true
|
||||
def extend_capacity(self):
|
||||
# 新建一个长度为 self._size 的数组，并将原数组拷贝到新数组
|
||||
self._nums = self._nums + [0] * self.capacity() * (self._extend_ratio - 1)
|
||||
# 更新列表容量
|
||||
self._capacity = len(self._nums)
|
||||
```
|
||||
|
||||
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