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Add the remain TypeScript code and docs for Chapter of Array and Linkedlist

codes/typescript/chapter_array_and_linkedlist/array.ts

@@ -7,10 +7,10 @@
 /* 随机返回一个数组元素 */
 function randomAccess(nums: number[]): number {
     // 在区间 [0, nums.length) 中随机抽取一个数字
-    const random_index = Math.floor(Math.random() * nums.length)
+    const random_index = Math.floor(Math.random() * nums.length);
     // 获取并返回随机元素
-    const random_num = nums[random_index]
+    const random_num = nums[random_index];
-    return random_num
+    return random_num;
 }
 
 /* 扩展数组长度 */
@@ -18,43 +18,43 @@ function randomAccess(nums: number[]): number {
 // 为了方便学习，本函数将 Array 看作是长度不可变的数组
 function extend(nums: number[], enlarge: number): number[] {
     // 初始化一个扩展长度后的数组
-    const res = new Array(nums.length + enlarge).fill(0)
+    const res = new Array(nums.length + enlarge).fill(0);
     // 将原数组中的所有元素复制到新数组
     for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
-        res[i] = nums[i]
+        res[i] = nums[i];
     }
     // 返回扩展后的新数组
-    return res
+    return res;
 }
 
 /* 在数组的索引 index 处插入元素 num */
 function insert(nums: number[], num: number, index: number): void {
     // 把索引 index 以及之后的所有元素向后移动一位
     for (let i = nums.length - 1; i >= index; i--) {
-        nums[i] = nums[i - 1]
+        nums[i] = nums[i - 1];
     }
     // 将 num 赋给 index 处元素
-    nums[index] = num
+    nums[index] = num;
 }
 
 /* 删除索引 index 处元素 */
 function remove(nums: number[], index: number): void {
     // 把索引 index 之后的所有元素向前移动一位
     for (let i = index; i < nums.length - 1; i++) {
-        nums[i] = nums[i + 1]
+        nums[i] = nums[i + 1];
     }
 }
 
 /* 遍历数组 */
 function traverse(nums: number[]): void {
-    let count = 0
+    let count = 0;
     // 通过索引遍历数组
     for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
-        count++
+        count++;
     }
     // 直接遍历数组
     for (let num of nums) {
-        count += 1
+        count += 1;
     }
 }
 
@@ -62,40 +62,40 @@ function traverse(nums: number[]): void {
 function find(nums: number[], target: number): number {
     for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
         if (nums[i] === target) {
-            return i
+            return i;
         }
     }
-    return -1
+    return -1;
 }
 
-/* Driver Codes*/
+/* Driver Code */
 /* 初始化数组 */
-let arr: number[] = new Array(5).fill(0)
+let arr: number[] = new Array(5).fill(0);
-console.log("数组 arr =", arr)
+console.log('数组 arr =', arr);
-let nums: number[] = [1, 3, 2, 5, 4]
+let nums: number[] = [1, 3, 2, 5, 4];
-console.log("数组 nums =", nums)
+console.log('数组 nums =', nums);
 
 /* 随机访问 */
-const random_num = randomAccess(nums)
+const random_num = randomAccess(nums);
-console.log("在 nums 中获取随机元素", random_num)
+console.log('在 nums 中获取随机元素', random_num);
 
 /* 长度扩展 */
-nums = extend(nums, 3)
+nums = extend(nums, 3);
-console.log("将数组长度扩展至 8 ，得到 nums =", nums)
+console.log('将数组长度扩展至 8 ，得到 nums =', nums);
 
 /* 插入元素 */
-insert(nums, 6, 3)
+insert(nums, 6, 3);
-console.log("在索引 3 处插入数字 6 ，得到 nums =", nums)
+console.log('在索引 3 处插入数字 6 ，得到 nums =', nums);
 
 /* 删除元素 */
-remove(nums, 2)
+remove(nums, 2);
-console.log("删除索引 2 处的元素，得到 nums =", nums)
+console.log('删除索引 2 处的元素，得到 nums =', nums);
 
 /* 遍历数组 */
-traverse(nums)
+traverse(nums);
 
 /* 查找元素 */
-var index: number = find(nums, 3)
+var index: number = find(nums, 3);
-console.log("在 nums 中查找元素 3 ，得到索引 =", index)
+console.log('在 nums 中查找元素 3 ，得到索引 =', index);
 
-export { }
+export {};

codes/typescript/chapter_array_and_linkedlist/linked_list.ts

@@ -0,0 +1,82 @@
+/*
+ * File: linked_list.ts
+ * Created Time: 2022-12-10
+ * Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
+ */
+
+import ListNode from '../module/ListNode';
+import { printLinkedList } from '../module/PrintUtil';
+
+function insert(n0: ListNode, P: ListNode): void {
+    const n1 = n0.next;
+    n0.next = P;
+    P.next = n1;
+}
+
+function remove(n0: ListNode): void {
+    if (!n0.next) {
+        return;
+    }
+    // n0 -> P -> n1
+    const P = n0.next;
+    const n1 = P.next;
+    n0.next = n1;
+}
+
+function access(head: ListNode | null, index: number): ListNode | null {
+    for (let i = 0; i < index; i++) {
+        if (!head) {
+            return null;
+        }
+        head = head.next;
+    }
+    return head;
+}
+
+function find(head: ListNode | null, target: number): number {
+    let index = 0;
+    while (head !== null) {
+        if (head.val === target) {
+            return index;
+        }
+        head = head.next;
+        index += 1;
+    }
+    return -1;
+}
+
+/* Driver Code */
+/* 初始化链表 */
+// 初始化各个结点
+const n0 = new ListNode(1);
+const n1 = new ListNode(3);
+const n2 = new ListNode(2);
+const n3 = new ListNode(5);
+const n4 = new ListNode(4);
+// 构建引用指向
+n0.next = n1;
+n1.next = n2;
+n2.next = n3;
+n3.next = n4;
+console.log('初始化的链表为');
+printLinkedList(n0);
+
+/* 插入结点 */
+insert(n0, new ListNode(0));
+console.log('插入结点后的链表为');
+printLinkedList(n0);
+
+/* 删除结点 */
+remove(n0);
+console.log('删除结点后的链表为');
+printLinkedList(n0);
+
+/* 访问结点 */
+const node = access(n0, 3);
+console.log(`链表中索引 3 处的结点的值 = ${node?.val}`);
+
+/* 查找结点 */
+const index = find(n0, 2);
+console.log(`链表中值为 2 的结点的索引 = ${index}`);
+
+export {};

codes/typescript/chapter_array_and_linkedlist/list.ts

@@ -0,0 +1,60 @@
+/*
+ * File: list.ts
+ * Created Time: 2022-12-10
+ * Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
+ */
+
+/* 初始化列表 */
+const list: number[] = [1, 3, 2, 5, 4];
+console.log(`列表 list = ${list}`);
+
+/* 访问元素 */
+const num: number = list[1];
+console.log(`访问索引 1 处的元素，得到 num = ${num}`);
+
+/* 更新元素 */
+list[1] = 0;
+console.log(`将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list = ${list}`);
+
+/* 清空列表 */
+list.length = 0;
+console.log(`清空列表后 list = ${list}`);
+
+/* 尾部添加元素 */
+list.push(1);
+list.push(3);
+list.push(2);
+list.push(5);
+list.push(4);
+console.log(`添加元素后 list = ${list}`);
+
+/* 中间插入元素 */
+list.splice(3, 0, 6);
+console.log(`在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list = ${list}`);
+
+/* 删除元素 */
+list.splice(3, 1);
+console.log(`删除索引 3 处的元素，得到 list = ${list}`);
+
+/* 通过索引遍历列表 */
+let count = 0;
+for (let i = 0; i < list.length; i++) {
+    count++;
+}
+
+/* 直接遍历列表元素 */
+count = 0;
+for (const n of list) {
+    count++;
+}
+
+/* 拼接两个列表 */
+const list1: number[] = [6, 8, 7, 10, 9];
+list.push(...list1);
+console.log(`将列表 list1 拼接到 list 之后，得到 list = ${list}`);
+
+/* 排序列表 */
+list.sort((a, b) => a - b);
+console.log(`排序列表后 list = ${list}`);
+
+export {};

codes/typescript/chapter_array_and_linkedlist/my_list.ts

@@ -0,0 +1,147 @@
+/*
+ * File: my_list.ts
+ * Created Time: 2022-12-11
+ * Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
+ */
+
+/* 列表类简易实现 */
+class MyList {
+    private nums: Array<number>; // 数组（存储列表元素）
+    private _capacity: number = 10; // 列表容量
+    private _size: number = 0; // 列表长度（即当前元素数量）
+    private extendRatio: number = 2; // 每次列表扩容的倍数
+
+    /* 构造函数 */
+    constructor() {
+        this.nums = new Array(this._capacity);
+    }
+
+    /* 获取列表长度（即当前元素数量）*/
+    public size(): number {
+        return this._size;
+    }
+
+    /* 获取列表容量 */
+    public capacity(): number {
+        return this._capacity;
+    }
+
+    /* 访问元素 */
+    public get(index: number): number {
+        // 索引如果越界则抛出异常，下同
+        if (index >= this._size) {
+            throw new Error('索引越界');
+        }
+        return this.nums[index];
+    }
+
+    /* 更新元素 */
+    public set(index: number, num: number): void {
+        if (index >= this._size) throw new Error('索引越界');
+        this.nums[index] = num;
+    }
+
+    /* 尾部添加元素 */
+    public add(num: number): void {
+        // 如果长度等于容量，则需要扩容
+        if (this._size === this._capacity) {
+            this.extendCapacity();
+        }
+        // 将新元素添加到列表尾部
+        this.nums[this._size] = num;
+        this._size++;
+    }
+
+    /* 中间插入元素 */
+    public insert(index: number, num: number): void {
+        if (index >= this._size) {
+            throw new Error('索引越界');
+        }
+        // 元素数量超出容量时，触发扩容机制
+        if (this._size === this._capacity) {
+            this.extendCapacity();
+        }
+        // 将索引 index 以及之后的元素都向后移动一位
+        for (let j = this._size - 1; j >= index; j--) {
+            this.nums[j + 1] = this.nums[j];
+        }
+        // 更新元素数量
+        this.nums[index] = num;
+        this._size++;
+    }
+
+    /* 删除元素 */
+    public remove(index: number): number {
+        if (index >= this._size) throw new Error('索引越界');
+        let num = this.nums[index];
+        // 将索引 index 之后的元素都向前移动一位
+        for (let j = index; j < this._size - 1; j++) {
+            this.nums[j] = this.nums[j + 1];
+        }
+        // 更新元素数量
+        this._size--;
+        // 返回被删除元素
+        return num;
+    }
+
+    /* 列表扩容 */
+    public extendCapacity(): void {
+        // 新建一个长度为 size 的数组，并将原数组拷贝到新数组
+        this.nums = this.nums.concat(
+            new Array(this.capacity() * (this.extendRatio - 1))
+        );
+        // 更新列表容量
+        this._capacity = this.nums.length;
+    }
+
+    /* 将列表转换为数组 */
+    public toArray(): number[] {
+        let size = this.size();
+        // 仅转换有效长度范围内的列表元素
+        let nums = new Array(size);
+        for (let i = 0; i < size; i++) {
+            nums[i] = this.get(i);
+        }
+        return nums;
+    }
+}
+
+/* Driver Code */
+/* 初始化列表 */
+let list = new MyList();
+/* 尾部添加元素 */
+list.add(1);
+list.add(3);
+list.add(2);
+list.add(5);
+list.add(4);
+console.log(
+    `列表 list = ${list.toArray()} ，容量 = ${list.capacity()} ，长度 = ${list.size()}`
+);
+
+/* 中间插入元素 */
+list.insert(3, 6);
+console.log(`在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list = ${list.toArray()}`);
+
+/* 删除元素 */
+list.remove(3);
+console.log(`删除索引 3 处的元素，得到 list = ${list.toArray()}`);
+
+/* 访问元素 */
+let num = list.get(1);
+console.log(`访问索引 1 处的元素，得到 num = ${num}`);
+
+/* 更新元素 */
+list.set(1, 0);
+console.log(`将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list = ${list.toArray()}`);
+
+/* 测试扩容机制 */
+for (let 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);
+}
+console.log(
+    `扩容后的列表 list = ${list.toArray()} ，容量 = ${list.capacity()} ，长度 = ${list.size()}`
+);
+
+export {};

codes/typescript/module/ListNode.ts

@@ -0,0 +1,9 @@
+// Definition for singly-linked list.
+export default class ListNode {
+    val: number;
+    next: ListNode | null;
+    constructor(val?: number, next?: ListNode | null) {
+        this.val = val === undefined ? 0 : val;
+        this.next = next === undefined ? null : next;
+    }
+}

codes/typescript/module/PrintUtil.ts

@@ -0,0 +1,18 @@
+/*
+ * File: PrintUtil.ts
+ * Created Time: 2022-12-10
+ * Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
+ */
+
+import ListNode from './ListNode';
+
+function printLinkedList(head: ListNode | null): void {
+    const list: string[] = [];
+    while (head !== null) {
+        list.push(head.val.toString());
+        head = head.next;
+    }
+    console.log(list.join(' -> '));
+}
+
+export { printLinkedList };

docs/chapter_array_and_linkedlist/linked_list.md

@@ -63,7 +63,15 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title=""
-
+    /* 链表结点结构体 */
+    class ListNode {
+        val: number;
+        next: ListNode | null;
+        constructor(val?: number, next?: ListNode | null) {
+            this.val = val === undefined ? 0 : val;        // 结点值
+            this.next = next === undefined ? null : next;  // 指向下一结点的引用
+        }
+    }
     ```
 
 === "C"
@@ -152,7 +160,18 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title=""
-
+    /* 初始化链表 1 -> 3 -> 2 -> 5 -> 4 */
+    // 初始化各个结点
+    const n0 = new ListNode(1);
+    const n1 = new ListNode(3);
+    const n2 = new ListNode(2);
+    const n3 = new ListNode(5);
+    const n4 = new ListNode(4);
+    // 构建引用指向
+    n0.next = n1;
+    n1.next = n2;
+    n2.next = n3;
+    n3.next = n4;
     ```
 
 === "C"
@@ -251,7 +270,22 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title=""
-
+    /* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
+    function insert(n0: ListNode, P: ListNode): void {
+        const n1 = n0.next;
+        n0.next = P;
+        P.next = n1;
+    }
+    /* 删除链表的结点 n0 之后的首个结点 */
+    function remove(n0: ListNode): void {
+        if (!n0.next) {
+            return;
+        }
+        // n0 -> P -> n1
+        const P = n0.next;
+        const n1 = P.next;
+        n0.next = n1;
+    }
     ```
 
 === "C"
@@ -325,7 +359,16 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title=""
-
+    /* 访问链表中索引为 index 的结点 */
+    function access(head: ListNode | null, index: number): ListNode | null {
+        for (let i = 0; i < index; i++) {
+            if (!head) {
+                return null;
+            }
+            head = head.next;
+        }
+        return head;
+    }
     ```
 
 === "C"
@@ -407,7 +450,18 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title=""
-
+    /* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
+    function find(head: ListNode | null, target: number): number {
+        let index = 0;
+        while (head !== null) {
+            if (head.val === target) {
+                return index;
+            }
+            head = head.next;
+            index += 1;
+        }
+        return -1;
+    }
     ```
 
 === "C"
@@ -480,7 +534,17 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title=""
-
+    /* 双向链表结点类 */
+    class ListNode {
+        val: number;
+        next: ListNode | null;
+        prev: ListNode | null;
+        constructor(val?: number, next?: ListNode | null) {
+            this.val = val  ===  undefined ? 0 : val;        // 结点值
+            this.next = next  ===  undefined ? null : next;  // 指向后继结点的引用
+            this.prev = prev  ===  undefined ? null : prev;  // 指向前驱结点的引用
+        }
+    }
     ```
 
 === "C"

docs/chapter_array_and_linkedlist/list.md

@@ -50,7 +50,8 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title="list.ts"
-
+    /* 初始化列表 */
+    const list: number[] = [1, 3, 2, 5, 4];
     ```
 
 === "C"
@@ -112,7 +113,11 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title="list.ts"
+    /* 访问元素 */
+    const num: number = list[1];
 
+    /* 更新元素 */
+    list[1] = 0;
     ```
 
 === "C"
@@ -204,7 +209,21 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title="list.ts"
+    /* 清空列表 */
+    list.length = 0;
 
+    /* 尾部添加元素 */
+    list.push(1);
+    list.push(3);
+    list.push(2);
+    list.push(5);
+    list.push(4);
+
+    /* 中间插入元素 */
+    list.splice(3, 0, 6);
+
+    /* 删除元素 */
+    list.splice(3, 1);
     ```
 
 === "C"
@@ -282,7 +301,17 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title="list.ts"
+    /* 通过索引遍历列表 */
+    let count = 0;
+    for (let i = 0; i < list.length; i++) {
+        count++;
+    }
 
+    /* 直接遍历列表元素 */
+    count = 0;
+    for (const n of list) {
+        count++;
+    }
     ```
 
 === "C"
@@ -339,7 +368,9 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title="list.ts"
-
+    /* 拼接两个列表 */
+    const list1: number[] = [6, 8, 7, 10, 9];
+    list.push(...list1);
     ```
 
 === "C"
@@ -392,7 +423,8 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title="list.ts"
-
+    /* 排序列表 */
+    list.sort((a, b) => a - b);  // 排序后，列表元素从小到大排列
     ```
 
 === "C"
@@ -687,7 +719,96 @@ comments: true
 === "TypeScript"
 
     ```typescript title="my_list.ts"
+    /* 列表类简易实现 */
+    class MyList {
+        private nums: Array<number>; // 数组（存储列表元素）
+        private _capacity: number = 10; // 列表容量
+        private _size: number = 0; // 列表长度（即当前元素数量）
+        private extendRatio: number = 2; // 每次列表扩容的倍数
 
+        /* 构造函数 */
+        constructor() {
+            this.nums = new Array(this._capacity);
+        }
+
+        /* 获取列表长度（即当前元素数量）*/
+        public size(): number {
+            return this._size;
+        }
+
+        /* 获取列表容量 */
+        public capacity(): number {
+            return this._capacity;
+        }
+
+        /* 访问元素 */
+        public get(index: number): number {
+            // 索引如果越界则抛出异常，下同
+            if (index >= this._size) {
+                throw new Error('索引越界');
+            }
+            return this.nums[index];
+        }
+
+        /* 更新元素 */
+        public set(index: number, num: number): void {
+            if (index >= this._size) throw new Error('索引越界');
+            this.nums[index] = num;
+        }
+
+        /* 尾部添加元素 */
+        public add(num: number): void {
+            // 如果长度等于容量，则需要扩容
+            if (this._size === this._capacity) {
+                this.extendCapacity();
+            }
+            // 将新元素添加到列表尾部
+            this.nums[this._size] = num;
+            this._size++;
+        }
+
+        /* 中间插入元素 */
+        public insert(index: number, num: number): void {
+            if (index >= this._size) {
+                throw new Error('索引越界');
+            }
+            // 元素数量超出容量时，触发扩容机制
+            if (this._size === this._capacity) {
+                this.extendCapacity();
+            }
+            // 将索引 index 以及之后的元素都向后移动一位
+            for (let j = this._size - 1; j >= index; j--) {
+                this.nums[j + 1] = this.nums[j];
+            }
+            // 更新元素数量
+            this.nums[index] = num;
+            this._size++;
+        }
+
+        /* 删除元素 */
+        public remove(index: number): number {
+            if (index >= this._size) throw new Error('索引越界');
+            let num = this.nums[index];
+            // 将索引 index 之后的元素都向前移动一位
+            for (let j = index; j < this._size - 1; j++) {
+                this.nums[j] = this.nums[j + 1];
+            }
+            // 更新元素数量
+            this._size--;
+            // 返回被删除元素
+            return num;
+        }
+
+        /* 列表扩容 */
+        public extendCapacity(): void {
+            // 新建一个长度为 size 的数组，并将原数组拷贝到新数组
+            this.nums = this.nums.concat(
+                new Array(this.capacity() * (this.extendRatio - 1))
+            );
+            // 更新列表容量
+            this._capacity = this.nums.length;
+        }
+    }
     ```
 
 === "C"