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cb7f710321
138
codes/java/chapter_hashing/array_hash_map.java
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codes/java/chapter_hashing/array_hash_map.java
Normal file
@ -0,0 +1,138 @@
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/*
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* File: hash_map.java
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* Created Time: 2022-12-04
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* Author: Krahets (krahets@163.com)
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*/
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package chapter_hashing;
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import java.util.*;
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/* 键值对 int->String */
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class Entry {
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public int key;
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public String val;
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public Entry(int key, String val) {
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this.key = key;
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this.val = val;
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}
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}
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/* 基于数组简易实现的哈希表 */
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class ArrayHashMap {
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private List<Entry> bucket;
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public ArrayHashMap() {
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||||||
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// 初始化一个长度为 10 的桶(数组)
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bucket = new ArrayList<>(10);
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for (int i = 0; i < 10; i++) {
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|
bucket.add(null);
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}
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||||||
|
}
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||||||
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||||||
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/* 哈希函数 */
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private int hashFunc(int key) {
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int index = key % 10000;
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return index;
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}
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/* 查询操作 */
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public String get(int key) {
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int index = hashFunc(key);
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Entry pair = bucket.get(index);
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if (pair == null) return null;
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return pair.val;
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}
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/* 添加操作 */
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public void put(int key, String val) {
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Entry pair = new Entry(key, val);
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int index = hashFunc(key);
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|
bucket.set(index, pair);
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}
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/* 删除操作 */
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public void remove(int key) {
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int index = hashFunc(key);
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// 置为空字符,代表删除
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|
bucket.set(index, null);
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}
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/* 获取所有键值对 */
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public List<Entry> entrySet() {
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|
List<Entry> entrySet = new ArrayList<>();
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||||||
|
for (Entry pair : bucket) {
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||||||
|
if (pair != null)
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||||||
|
entrySet.add(pair);
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|
}
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||||||
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return entrySet;
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|
}
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/* 获取所有键 */
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public List<Integer> keySet() {
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|
List<Integer> keySet = new ArrayList<>();
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||||||
|
for (Entry pair : bucket) {
|
||||||
|
if (pair != null)
|
||||||
|
keySet.add(pair.key);
|
||||||
|
}
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||||||
|
return keySet;
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
/* 获取所有值 */
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||||||
|
public List<String> valueSet() {
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||||||
|
List<String> valueSet = new ArrayList<>();
|
||||||
|
for (Entry pair : bucket) {
|
||||||
|
if (pair != null)
|
||||||
|
valueSet.add(pair.val);
|
||||||
|
}
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||||||
|
return valueSet;
|
||||||
|
}
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||||||
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/* 打印哈希表 */
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public void print() {
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for (Entry kv: entrySet()) {
|
||||||
|
System.out.println(kv.key + " -> " + kv.val);
|
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|
}
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|
}
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|
}
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public class array_hash_map {
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public static void main(String[] args) {
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/* 初始化哈希表 */
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ArrayHashMap map = new ArrayHashMap();
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/* 添加操作 */
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|
// 在哈希表中添加键值对 (key, value)
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|
map.put(10001, "小哈");
|
||||||
|
map.put(10002, "小啰");
|
||||||
|
map.put(10003, "小算");
|
||||||
|
map.put(10004, "小法");
|
||||||
|
map.put(10005, "小哇");
|
||||||
|
System.out.println("\n添加完成后,哈希表为\nKey -> Value");
|
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|
map.print();
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/* 查询操作 */
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// 向哈希表输入键 key ,得到值 value
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String name = map.get(10002);
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|
System.out.println("\n输入学号 10002 ,查询到姓名 " + name);
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/* 删除操作 */
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|
// 在哈希表中删除键值对 (key, value)
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|
map.remove(10005);
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||||||
|
System.out.println("\n删除 10005 后,哈希表为\nKey -> Value");
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||||||
|
map.print();
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|
||||||
|
/* 遍历哈希表 */
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|
System.out.println("\n遍历键值对 Key->Value");
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||||||
|
for (Entry kv: map.entrySet()) {
|
||||||
|
System.out.println(kv.key + " -> " + kv.val);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
System.out.println("\n单独遍历键 Key");
|
||||||
|
for (int key: map.keySet()) {
|
||||||
|
System.out.println(key);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
System.out.println("\n单独遍历值 Value");
|
||||||
|
for (String val: map.valueSet()) {
|
||||||
|
System.out.println(val);
|
||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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51
codes/java/chapter_hashing/hash_map.java
Normal file
51
codes/java/chapter_hashing/hash_map.java
Normal file
@ -0,0 +1,51 @@
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|
/*
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||||||
|
* File: hash_map.java
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|
* Created Time: 2022-12-04
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|
* Author: Krahets (krahets@163.com)
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|
*/
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|
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|
package chapter_hashing;
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|
import java.util.*;
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|
import include.*;
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||||||
|
public class hash_map {
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||||||
|
public static void main(String[] args) {
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|
/* 初始化哈希表 */
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|
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
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|
|
||||||
|
/* 添加操作 */
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||||||
|
// 在哈希表中添加键值对 (key, value)
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||||||
|
map.put(10001, "小哈");
|
||||||
|
map.put(10002, "小啰");
|
||||||
|
map.put(10003, "小算");
|
||||||
|
map.put(10004, "小法");
|
||||||
|
map.put(10005, "小哇");
|
||||||
|
System.out.println("\n添加完成后,哈希表为\nKey -> Value");
|
||||||
|
PrintUtil.printHashMap(map);
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|
|
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|
/* 查询操作 */
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||||||
|
// 向哈希表输入键 key ,得到值 value
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|
String name = map.get(10002);
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|
System.out.println("\n输入学号 10002 ,查询到姓名 " + name);
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||||||
|
|
||||||
|
/* 删除操作 */
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||||||
|
// 在哈希表中删除键值对 (key, value)
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|
map.remove(10005);
|
||||||
|
System.out.println("\n删除 10005 后,哈希表为\nKey -> Value");
|
||||||
|
PrintUtil.printHashMap(map);
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||||||
|
|
||||||
|
/* 遍历哈希表 */
|
||||||
|
System.out.println("\n遍历键值对 Key->Value");
|
||||||
|
for (Map.Entry <Integer, String> kv: map.entrySet()) {
|
||||||
|
System.out.println(kv.getKey() + " -> " + kv.getValue());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
System.out.println("\n单独遍历键 Key");
|
||||||
|
for (int key: map.keySet()) {
|
||||||
|
System.out.println(key);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
System.out.println("\n单独遍历值 Value");
|
||||||
|
for (String val: map.values()) {
|
||||||
|
System.out.println(val);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
@ -91,4 +91,16 @@ public class PrintUtil {
|
|||||||
showTrunks(p.prev);
|
showTrunks(p.prev);
|
||||||
System.out.print(p.str);
|
System.out.print(p.str);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
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||||||
|
* Print a hash map
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|
* @param <K>
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|
* @param <V>
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|
* @param map
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|
*/
|
||||||
|
public static <K, V> void printHashMap(Map<K, V> map) {
|
||||||
|
for (Map.Entry <K, V> kv: map.entrySet()) {
|
||||||
|
System.out.println(kv.getKey() + " -> " + kv.getValue());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
34
codes/javascript/chapter_stack_and_queue/stack.js
Normal file
34
codes/javascript/chapter_stack_and_queue/stack.js
Normal file
@ -0,0 +1,34 @@
|
|||||||
|
/**
|
||||||
|
* File: stack.js
|
||||||
|
* Created Time: 2022-12-04
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|
* Author: S-N-O-R-L-A-X (snorlax.xu@outlook.com)
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||||||
|
*/
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|
|
||||||
|
/* 初始化栈 */
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|
// Javascript 没有内置的栈类,可以把 Array 当作栈来使用
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const stack = [];
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||||||
|
/* 元素入栈 */
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stack.push(1);
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|
stack.push(3);
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|
stack.push(2);
|
||||||
|
stack.push(5);
|
||||||
|
stack.push(4);
|
||||||
|
console.log("栈 stack =", stack)
|
||||||
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||||||
|
/* 访问栈顶元素 */
|
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|
const peek = stack[stack.length - 1];
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||||||
|
console.log("栈顶元素 peek =", peek)
|
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|
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|
/* 元素出栈 */
|
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|
const pop = stack.pop();
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|
console.log("出栈元素 pop =", pop)
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|
console.log("出栈后 stack =", stack)
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|
/* 获取栈的长度 */
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|
const size = stack.length;
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|
console.log("栈的长度 size =", size)
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|
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||||||
|
/* 判断是否为空 */
|
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|
const is_empty = stack.length === 0;
|
||||||
|
console.log("栈是否为空 =", is_empty)
|
146
codes/javascript/chapter_tree/binary_search_tree.js
Normal file
146
codes/javascript/chapter_tree/binary_search_tree.js
Normal file
@ -0,0 +1,146 @@
|
|||||||
|
/**
|
||||||
|
* File: binary_tree.js
|
||||||
|
* Created Time: 2022-12-04
|
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|
* Author: IsChristina (christinaxia77@foxmail.com)
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|
*/
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||||||
|
|
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|
const Tree = require("../include/TreeNode");
|
||||||
|
const { printTree } = require("../include/PrintUtil");
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|
/* 二叉搜索树 */
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|
var root;
|
||||||
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|
function BinarySearchTree(nums) {
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||||||
|
nums.sort((a,b) => { return a-b }); // 排序数组
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||||||
|
root = buildTree(nums, 0, nums.length - 1); // 构建二叉搜索树
|
||||||
|
}
|
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|
|
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|
/* 获取二叉树根结点 */
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|
function getRoot() {
|
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|
return root;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
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|
/* 构建二叉搜索树 */
|
||||||
|
function buildTree(nums, i, j) {
|
||||||
|
if (i > j) return null;
|
||||||
|
// 将数组中间结点作为根结点
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|
let mid = Math.floor((i + j) / 2);
|
||||||
|
let root = new Tree.TreeNode(nums[mid]);
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||||||
|
// 递归建立左子树和右子树
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||||||
|
root.left = buildTree(nums, i, mid - 1);
|
||||||
|
root.right = buildTree(nums, mid + 1, j);
|
||||||
|
return root;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 查找结点 */
|
||||||
|
function search(num) {
|
||||||
|
let cur = root;
|
||||||
|
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||||
|
while (cur !== null) {
|
||||||
|
// 目标结点在 root 的右子树中
|
||||||
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
||||||
|
// 目标结点在 root 的左子树中
|
||||||
|
else if (cur.val > num) cur = cur.left;
|
||||||
|
// 找到目标结点,跳出循环
|
||||||
|
else break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 返回目标结点
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||||||
|
return cur;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 插入结点 */
|
||||||
|
function insert(num) {
|
||||||
|
// 若树为空,直接提前返回
|
||||||
|
if (root === null) return null;
|
||||||
|
let cur = root, pre = null;
|
||||||
|
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||||
|
while (cur !== null) {
|
||||||
|
// 找到重复结点,直接返回
|
||||||
|
if (cur.val === num) return null;
|
||||||
|
pre = cur;
|
||||||
|
// 插入位置在 root 的右子树中
|
||||||
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
||||||
|
// 插入位置在 root 的左子树中
|
||||||
|
else cur = cur.left;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 插入结点 val
|
||||||
|
let node = new Tree.TreeNode(num);
|
||||||
|
if (pre.val < num) pre.right = node;
|
||||||
|
else pre.left = node;
|
||||||
|
return node;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 删除结点 */
|
||||||
|
function remove(num) {
|
||||||
|
// 若树为空,直接提前返回
|
||||||
|
if (root === null) return null;
|
||||||
|
let cur = root, pre = null;
|
||||||
|
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||||
|
while (cur !== null) {
|
||||||
|
// 找到待删除结点,跳出循环
|
||||||
|
if (cur.val === num) break;
|
||||||
|
pre = cur;
|
||||||
|
// 待删除结点在 root 的右子树中
|
||||||
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
||||||
|
// 待删除结点在 root 的左子树中
|
||||||
|
else cur = cur.left;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 若无待删除结点,则直接返回
|
||||||
|
if (cur === null) return null;
|
||||||
|
// 子结点数量 = 0 or 1
|
||||||
|
if (cur.left === null || cur.right === null) {
|
||||||
|
// 当子结点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子结点
|
||||||
|
let child = cur.left !== null ? cur.left : cur.right;
|
||||||
|
// 删除结点 cur
|
||||||
|
if (pre.left === cur) pre.left = child;
|
||||||
|
else pre.right = child;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 子结点数量 = 2
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
// 获取中序遍历中 cur 的下一个结点
|
||||||
|
let nex = min(cur.right);
|
||||||
|
let tmp = nex.val;
|
||||||
|
// 递归删除结点 nex
|
||||||
|
remove(nex.val);
|
||||||
|
// 将 nex 的值复制给 cur
|
||||||
|
cur.val = tmp;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return cur;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 获取最小结点 */
|
||||||
|
function min(root) {
|
||||||
|
if (root === null) return root;
|
||||||
|
// 循环访问左子结点,直到叶结点时为最小结点,跳出
|
||||||
|
while (root.left !== null) {
|
||||||
|
root = root.left;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return root;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Driver Code */
|
||||||
|
/* 初始化二叉搜索树 */
|
||||||
|
var nums = [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ];
|
||||||
|
BinarySearchTree(nums)
|
||||||
|
console.log("\n初始化的二叉树为\n");
|
||||||
|
printTree(getRoot());
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 查找结点 */
|
||||||
|
let node = search(5);
|
||||||
|
console.log("\n查找到的结点对象为 " + node + ",结点值 = " + node.val);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 插入结点 */
|
||||||
|
node = insert(16);
|
||||||
|
console.log("\n插入结点 16 后,二叉树为\n");
|
||||||
|
printTree(getRoot());
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 删除结点 */
|
||||||
|
remove(1);
|
||||||
|
console.log("\n删除结点 1 后,二叉树为\n");
|
||||||
|
printTree(getRoot());
|
||||||
|
remove(2);
|
||||||
|
console.log("\n删除结点 2 后,二叉树为\n");
|
||||||
|
printTree(getRoot());
|
||||||
|
remove(4);
|
||||||
|
console.log("\n删除结点 4 后,二叉树为\n");
|
||||||
|
printTree(getRoot());
|
35
codes/javascript/chapter_tree/binary_tree.js
Normal file
35
codes/javascript/chapter_tree/binary_tree.js
Normal file
@ -0,0 +1,35 @@
|
|||||||
|
/**
|
||||||
|
* File: binary_tree.js
|
||||||
|
* Created Time: 2022-12-04
|
||||||
|
* Author: IsChristina (christinaxia77@foxmail.com)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
const Tree = require("../include/TreeNode");
|
||||||
|
const { printTree } = require("../include/PrintUtil");
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 初始化二叉树 */
|
||||||
|
// 初始化结点
|
||||||
|
let n1 = new Tree.TreeNode(1),
|
||||||
|
n2 = new Tree.TreeNode(2),
|
||||||
|
n3 = new Tree.TreeNode(3),
|
||||||
|
n4 = new Tree.TreeNode(4),
|
||||||
|
n5 = new Tree.TreeNode(5);
|
||||||
|
// 构建引用指向(即指针)
|
||||||
|
n1.left = n2;
|
||||||
|
n1.right = n3;
|
||||||
|
n2.left = n4;
|
||||||
|
n2.right = n5;
|
||||||
|
console.log("\n初始化二叉树\n")
|
||||||
|
printTree(n1)
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 插入与删除结点 */
|
||||||
|
let P = new Tree.TreeNode(0);
|
||||||
|
// 在 n1 -> n2 中间插入结点 P
|
||||||
|
n1.left = P;
|
||||||
|
P.left = n2;
|
||||||
|
console.log("\n插入结点 P 后\n");
|
||||||
|
printTree(n1);
|
||||||
|
// 删除结点 P
|
||||||
|
n1.left = n2;
|
||||||
|
console.log("\n删除结点 P 后\n");
|
||||||
|
printTree(n1);
|
37
codes/javascript/chapter_tree/binary_tree_bfs.js
Normal file
37
codes/javascript/chapter_tree/binary_tree_bfs.js
Normal file
@ -0,0 +1,37 @@
|
|||||||
|
/**
|
||||||
|
* File: binary_tree.js
|
||||||
|
* Created Time: 2022-12-04
|
||||||
|
* Author: IsChristina (christinaxia77@foxmail.com)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
const { arrToTree } = require("../include/TreeNode");
|
||||||
|
const { printTree } = require("../include/PrintUtil");
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 层序遍历 */
|
||||||
|
function hierOrder(root) {
|
||||||
|
// 初始化队列,加入根结点
|
||||||
|
let queue = [root];
|
||||||
|
// 初始化一个列表,用于保存遍历序列
|
||||||
|
let list = [];
|
||||||
|
while (queue.length) {
|
||||||
|
let node = queue.shift(); // 队列出队
|
||||||
|
list.push(node.val); // 保存结点
|
||||||
|
if (node.left)
|
||||||
|
queue.push(node.left); // 左子结点入队
|
||||||
|
if (node.right)
|
||||||
|
queue.push(node.right); // 右子结点入队
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return list;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Driver Code */
|
||||||
|
/* 初始化二叉树 */
|
||||||
|
// 这里借助了一个从数组直接生成二叉树的函数
|
||||||
|
var root = arrToTree([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, null, null, null, null, null, null, null, null ]);
|
||||||
|
console.log("\n初始化二叉树\n");
|
||||||
|
printTree(root);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 层序遍历 */
|
||||||
|
let list = hierOrder(root);
|
||||||
|
console.log("\n层序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
61
codes/javascript/chapter_tree/binary_tree_dfs.js
Normal file
61
codes/javascript/chapter_tree/binary_tree_dfs.js
Normal file
@ -0,0 +1,61 @@
|
|||||||
|
/**
|
||||||
|
* File: binary_tree.js
|
||||||
|
* Created Time: 2022-12-04
|
||||||
|
* Author: IsChristina (christinaxia77@foxmail.com)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
const { arrToTree } = require("../include/TreeNode");
|
||||||
|
const { printTree } = require("../include/PrintUtil");
|
||||||
|
|
||||||
|
// 初始化列表,用于存储遍历序列
|
||||||
|
var list = []
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 前序遍历 */
|
||||||
|
function preOrder(root){
|
||||||
|
if (root === null) return;
|
||||||
|
// 访问优先级:根结点 -> 左子树 -> 右子树
|
||||||
|
list.push(root.val);
|
||||||
|
preOrder(root.left);
|
||||||
|
preOrder(root.right);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 中序遍历 */
|
||||||
|
function inOrder(root) {
|
||||||
|
if (root === null) return;
|
||||||
|
// 访问优先级:左子树 -> 根结点 -> 右子树
|
||||||
|
inOrder(root.left);
|
||||||
|
list.push(root.val);
|
||||||
|
inOrder(root.right);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 后序遍历 */
|
||||||
|
function postOrder(root) {
|
||||||
|
if (root === null) return;
|
||||||
|
// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根结点
|
||||||
|
postOrder(root.left);
|
||||||
|
postOrder(root.right);
|
||||||
|
list.push(root.val);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Driver Code */
|
||||||
|
/* 初始化二叉树 */
|
||||||
|
// 这里借助了一个从数组直接生成二叉树的函数
|
||||||
|
var root = arrToTree([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, null, null, null, null, null, null, null, null]);
|
||||||
|
console.log("\n初始化二叉树\n");
|
||||||
|
printTree(root);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 前序遍历 */
|
||||||
|
list.length = 0;
|
||||||
|
preOrder(root);
|
||||||
|
console.log("\n前序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 中序遍历 */
|
||||||
|
list.length = 0;
|
||||||
|
inOrder(root);
|
||||||
|
console.log("\n中序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 后序遍历 */
|
||||||
|
list.length = 0;
|
||||||
|
postOrder(root);
|
||||||
|
console.log("\n后序遍历的结点打印序列 = " + list);
|
||||||
|
|
88
codes/javascript/include/PrintUtil.js
Normal file
88
codes/javascript/include/PrintUtil.js
Normal file
@ -0,0 +1,88 @@
|
|||||||
|
/**
|
||||||
|
* File: PrintUtil.js
|
||||||
|
* Created Time: 2022-12-04
|
||||||
|
* Author: IsChristina (christinaxia77@foxmail.com)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
function Trunk(prev, str) {
|
||||||
|
this.prev = prev;
|
||||||
|
this.str = str;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Print a linked list
|
||||||
|
* @param head
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
function printLinkedList(head) {
|
||||||
|
let list = [];
|
||||||
|
while (head !== null) {
|
||||||
|
list.push(head.val.toString());
|
||||||
|
head = head.next;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
console.log(list.join(" -> "));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* The interface of the tree printer
|
||||||
|
* This tree printer is borrowed from TECHIE DELIGHT
|
||||||
|
* https://www.techiedelight.com/c-program-print-binary-tree/
|
||||||
|
* @param root
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
function printTree(root) {
|
||||||
|
printTree(root, null, false);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Print a binary tree
|
||||||
|
* @param root
|
||||||
|
* @param prev
|
||||||
|
* @param isLeft
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
function printTree(root, prev, isLeft) {
|
||||||
|
if (root === null) {
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let prev_str = " ";
|
||||||
|
let trunk = new Trunk(prev, prev_str);
|
||||||
|
|
||||||
|
printTree(root.right, trunk, true);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (!prev) {
|
||||||
|
trunk.str = "———";
|
||||||
|
} else if (isLeft) {
|
||||||
|
trunk.str = "/———";
|
||||||
|
prev_str = " |";
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
trunk.str = "\\———";
|
||||||
|
prev.str = prev_str;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
showTrunks(trunk);
|
||||||
|
console.log(" " + root.val);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (prev) {
|
||||||
|
prev.str = prev_str;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
trunk.str = " |";
|
||||||
|
|
||||||
|
printTree(root.left, trunk, false);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Helper function to print branches of the binary tree
|
||||||
|
* @param p
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
function showTrunks(p) {
|
||||||
|
if (!p) {
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
showTrunks(p.prev);
|
||||||
|
console.log(p.str);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
module.exports = {
|
||||||
|
printTree,
|
||||||
|
printLinkedList,
|
||||||
|
}
|
47
codes/javascript/include/TreeNode.js
Normal file
47
codes/javascript/include/TreeNode.js
Normal file
@ -0,0 +1,47 @@
|
|||||||
|
/**
|
||||||
|
* File: TreeNode.js
|
||||||
|
* Created Time: 2022-12-04
|
||||||
|
* Author: IsChristina (christinaxia77@foxmail.com)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Definition for a binary tree node.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
function TreeNode(val, left, right) {
|
||||||
|
this.val = (val === undefined ? 0 : val) // 结点值
|
||||||
|
this.left = (left === undefined ? null : left) // 左子结点指针
|
||||||
|
this.right = (right === undefined ? null : right) // 右子结点指针
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* Generate a binary tree with an array
|
||||||
|
* @param arr
|
||||||
|
* @return
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
function arrToTree(arr) {
|
||||||
|
if (arr.length === 0)
|
||||||
|
return null;
|
||||||
|
|
||||||
|
let root = new TreeNode(arr[0]);
|
||||||
|
let queue = [root]
|
||||||
|
let i = 1;
|
||||||
|
while(queue.length) {
|
||||||
|
let node = queue.shift();
|
||||||
|
if(arr[i] !== null) {
|
||||||
|
node.left = new TreeNode(arr[i]);
|
||||||
|
queue.push(node.left);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
i++;
|
||||||
|
if(arr[i] !== null) {
|
||||||
|
node.right = new TreeNode(arr[i]);
|
||||||
|
queue.push(node.right);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
i++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return root;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
module.exports = {
|
||||||
|
TreeNode,
|
||||||
|
arrToTree,
|
||||||
|
}
|
101
codes/typescript/chapter_array_and_linkedlist/array.ts
Normal file
101
codes/typescript/chapter_array_and_linkedlist/array.ts
Normal file
@ -0,0 +1,101 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* File: array.ts
|
||||||
|
* Created Time: 2022-12-04
|
||||||
|
* Author: Justin (xiefahit@gmail.com)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 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)
|
||||||
|
// 获取并返回随机元素
|
||||||
|
const random_num = nums[random_index]
|
||||||
|
return random_num
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 扩展数组长度 */
|
||||||
|
// 请注意,TypeScript 的 Array 是动态数组,可以直接扩展
|
||||||
|
// 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)
|
||||||
|
// 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]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 返回扩展后的新数组
|
||||||
|
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]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 将 num 赋给 index 处元素
|
||||||
|
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]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 遍历数组 */
|
||||||
|
function traverse(nums: number[]): void {
|
||||||
|
let count = 0
|
||||||
|
// 通过索引遍历数组
|
||||||
|
for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
|
||||||
|
count++
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 直接遍历数组
|
||||||
|
for(let num of nums){
|
||||||
|
count += 1
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 在数组中查找指定元素 */
|
||||||
|
function find(nums: number[], target: number): number {
|
||||||
|
for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
|
||||||
|
if (nums[i] === target) {
|
||||||
|
return i
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return -1
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Driver Codes*/
|
||||||
|
/* 初始化数组 */
|
||||||
|
let arr: number[] = new Array(5).fill(0)
|
||||||
|
console.log("数组 arr =", arr)
|
||||||
|
let nums: number[] = [1, 3, 2, 5, 4]
|
||||||
|
console.log("数组 nums =", nums)
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 随机访问 */
|
||||||
|
const random_num = randomAccess(nums)
|
||||||
|
console.log("在 nums 中获取随机元素", random_num)
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 长度扩展 */
|
||||||
|
nums = extend(nums, 3)
|
||||||
|
console.log("将数组长度扩展至 8 ,得到 nums =", nums)
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 插入元素 */
|
||||||
|
insert(nums, 6, 3)
|
||||||
|
console.log("在索引 3 处插入数字 6 ,得到 nums =", nums)
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 删除元素 */
|
||||||
|
remove(nums, 2)
|
||||||
|
console.log("删除索引 2 处的元素,得到 nums =", nums)
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 遍历数组 */
|
||||||
|
traverse(nums)
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 查找元素 */
|
||||||
|
var index: number = find(nums, 3)
|
||||||
|
console.log("在 nums 中查找元素 3 ,得到索引 =", index)
|
||||||
|
|
||||||
|
export { }
|
30
codes/typescript/chapter_stack_and_queue/stack.ts
Normal file
30
codes/typescript/chapter_stack_and_queue/stack.ts
Normal file
@ -0,0 +1,30 @@
|
|||||||
|
/**
|
||||||
|
* File: stack.ts
|
||||||
|
* Created Time: 2022-12-04
|
||||||
|
* Author: S-N-O-R-L-A-X (snorlax.xu@outlook.com)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 初始化栈 */
|
||||||
|
// Typescript 没有内置的栈类,可以把 Array 当作栈来使用
|
||||||
|
const stack: number[] = [];
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 元素入栈 */
|
||||||
|
stack.push(1);
|
||||||
|
stack.push(3);
|
||||||
|
stack.push(2);
|
||||||
|
stack.push(5);
|
||||||
|
stack.push(4);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 访问栈顶元素 */
|
||||||
|
const peek = stack[stack.length - 1];
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 元素出栈 */
|
||||||
|
const pop = stack.pop();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 获取栈的长度 */
|
||||||
|
const size = stack.length;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 判断是否为空 */
|
||||||
|
const is_empty = stack.length === 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
export { };
|
@ -57,7 +57,9 @@ comments: true
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="array.ts"
|
```typescript title="array.ts"
|
||||||
|
/* 初始化数组 */
|
||||||
|
let arr: number[] = new Array(5).fill(0)
|
||||||
|
let nums: number[] = [1, 3, 2, 5, 4]
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -148,7 +150,14 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="array.ts"
|
```typescript title="array.ts"
|
||||||
|
/* 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)
|
||||||
|
// 获取并返回随机元素
|
||||||
|
const random_num = nums[random_index]
|
||||||
|
return random_num
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -240,7 +249,17 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="array.ts"
|
```typescript title="array.ts"
|
||||||
|
/* 扩展数组长度 */
|
||||||
|
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)
|
||||||
|
// 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]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 返回扩展后的新数组
|
||||||
|
return res
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
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||||||
|
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=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -358,7 +377,23 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="array.ts"
|
```typescript title="array.ts"
|
||||||
|
/* 在数组的索引 index 处插入元素 num */
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||||||
|
function insert(nums: number[], num: number, index: number): void {
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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 (let i = nums.length - 1; i >= index; i--) {
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||||||
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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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|
function remove(nums: number[], index: number): void {
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||||||
|
// 把索引 index 之后的所有元素向前移动一位
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||||||
|
for (let i = index; i < nums.length - 1; i++) {
|
||||||
|
nums[i] = nums[i + 1]
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|
}
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||||||
|
}
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||||||
```
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```
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||||||
|
|
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=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -447,7 +482,18 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
|
|
||||||
```typescript title="array.ts"
|
```typescript title="array.ts"
|
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/* 遍历数组 */
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function traverse(nums: number[]): void {
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let count = 0
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// 通过索引遍历数组
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for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
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count++
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}
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|
// 直接遍历数组
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for(let num of nums){
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count += 1
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|
}
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}
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||||||
```
|
```
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||||||
|
|
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=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
@ -523,7 +569,15 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
|
|||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
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```typescript title="array.ts"
|
```typescript title="array.ts"
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|
/* 在数组中查找指定元素 */
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function find(nums: number[], target: number): number {
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for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
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if (nums[i] === target) {
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return i
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}
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}
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|
return -1
|
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|
}
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```
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```
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|
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=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
|
17
docs/chapter_hashing/hash_collision.md
Normal file
17
docs/chapter_hashing/hash_collision.md
Normal file
@ -0,0 +1,17 @@
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comments: true
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# 哈希冲突处理
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## 链地址法
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## 开放定址法
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|
## 再哈希法
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153
docs/chapter_hashing/hash_map.md
Normal file
153
docs/chapter_hashing/hash_map.md
Normal file
@ -0,0 +1,153 @@
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comments: true
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# 哈希表
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哈希表通过建立「键 Key」和「值 Value」之间的映射,实现高效的元素查找。具体地,查询操作(给定一个 Key 查询得到 Value)的时间复杂度为 $O(1)$ 。
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(图)
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## 哈希表常用操作
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哈希表的基本操作包括 **初始化、查询操作、添加与删除键值对**。
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```java title="hash_map.java"
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/* 初始化哈希表 */
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Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
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/* 添加操作 */
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// 在哈希表中添加键值对 (key, value)
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map.put(10001, "小哈");
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map.put(10002, "小啰");
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map.put(10003, "小算");
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map.put(10004, "小法");
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map.put(10005, "小哇");
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/* 查询操作 */
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// 向哈希表输入键 key ,得到值 value
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String name = map.get(10002);
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/* 删除操作 */
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// 在哈希表中删除键值对 (key, value)
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map.remove(10005);
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```
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遍历哈希表有三种方式,即 **遍历键值对、遍历键、遍历值**。
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```java
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/* 遍历哈希表 */
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// 遍历键值对 Key->Value
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for (Map.Entry <Integer, String> kv: map.entrySet()) {
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System.out.println(kv.getKey() + " -> " + kv.getValue());
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}
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// 单独遍历键 Key
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for (int key: map.keySet()) {
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System.out.println(key);
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}
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// 单独遍历值 Value
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for (String val: map.values()) {
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System.out.println(val);
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}
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```
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## 哈希表优势
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给定一个包含 $n$ 个学生的数据库,每个学生有 "姓名 `name` ” 和 “学号 `id` ” 两项数据,希望实现一个查询功能,即 **输入一个学号,返回对应的姓名**,那么可以使用哪些数据结构来存储呢?
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- **无序数组:** 每个元素为 `[学号, 姓名]` ;
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- **有序数组:** 将 `1.` 中的数组按照学号从小到大排序;
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- **链表:** 每个结点的值为 `[学号, 姓名]` ;
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- **二叉搜索树:** 每个结点的值为 `[学号, 姓名]` ,根据学号大小来构建树;
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|
- **哈希表:** 以学号为 Key 、姓名为 Value 。
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使用上述方法,各项操作的时间复杂度如下表所示(在此不做赘述,详解可见 [二叉搜索树章节](https://www.hello-algo.com/chapter_tree/binary_search_tree/#_6)),**哈希表全面胜出!**
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<div class="center-table" markdown>
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| | 无序数组 | 有序数组 | 链表 | 二叉搜索树 | 哈希表 |
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| ------------ | -------- | ----------- | ------ | ----------- | ------ |
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| 查找指定元素 | $O(n)$ | $O(\log n)$ | $O(n)$ | $O(\log n)$ | $O(1)$ |
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| 插入元素 | $O(1)$ | $O(n)$ | $O(1)$ | $O(\log n)$ | $O(1)$ |
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| 删除元素 | $O(n)$ | $O(n)$ | $O(n)$ | $O(\log n)$ | $O(1)$ |
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</div>
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|
## 哈希函数
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哈希表中存储元素的数据结构被称为「桶 Bucket」,底层实现可能是数组、链表、二叉树(红黑树),或是它们的组合。
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最简单地,**我们可以仅用一个「数组」来实现哈希表**。首先,将所有 Value 放入数组中,那么每个 Value 在数组中都有唯一的「索引」。显然,访问 Value 需要给定索引,而为了 **建立 Key 和索引之间的映射关系**,我们需要使用「哈希函数 Hash Function」。
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设数组为 `bucket` ,哈希函数为 `f(x)` ,输入键为 `key` 。那么获取 Value 的步骤为:
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1. 通过哈希函数计算出索引,即 `index = f(key)` ;
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2. 通过索引在数组中获取值,即 `value = bucket[index]` ;
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以上述学生数据 `Key 学号 -> Value 姓名` 为例,我们可以将「哈希函数」设计为
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$$
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f(x) = x \% 10000
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$$
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(图)
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```java title="array_hash_map.java"
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/* 键值对 int->String */
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class Entry {
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public int key; // 键
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public String val; // 值
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public Entry(int key, String val) {
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this.key = key;
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this.val = val;
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}
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}
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/* 基于数组简易实现的哈希表 */
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class ArrayHashMap {
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private List<Entry> bucket;
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public ArrayHashMap() {
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// 初始化一个长度为 10 的桶(数组)
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bucket = new ArrayList<>();
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for (int i = 0; i < 10; i++) {
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bucket.add(null);
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}
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}
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/* 哈希函数 */
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private int hashFunc(int key) {
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int index = key % 10000;
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return index;
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}
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/* 查询操作 */
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public String get(int key) {
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int index = hashFunc(key);
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Entry pair = bucket.get(index);
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if (pair == null) return null;
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return pair.val;
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}
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/* 添加操作 */
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public void put(int key, String val) {
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Entry pair = new Entry(key, val);
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int index = hashFunc(key);
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bucket.set(index, pair);
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|
}
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/* 删除操作 */
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public void remove(int key) {
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int index = hashFunc(key);
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// 置为空字符,代表删除
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bucket.set(index, null);
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}
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}
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```
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## 哈希冲突
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细心的同学可能会发现,哈希函数 $f(x) = x \% 10000$ 会在某些情况下失效。例如,当输入的 Key 为 10001, 20001, 30001, ... 时,哈希函数的计算结果都是 1 ,指向同一个 Value ,表明不同学号指向了同一个人,这明显是不对的。
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上述现象被称为「哈希冲突 Hash Collision」,其会严重影响查询的正确性,我们将如何避免哈希冲突的问题留在下章讨论。
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(图)
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5
docs/chapter_hashing/summary.md
Normal file
5
docs/chapter_hashing/summary.md
Normal file
@ -0,0 +1,5 @@
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comments: true
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# 小结
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@ -10,11 +10,6 @@ comments: true
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本书推荐使用开源轻量的 VSCode 作为本地 IDE ,下载并安装 [VSCode](https://code.visualstudio.com/) 。
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本书推荐使用开源轻量的 VSCode 作为本地 IDE ,下载并安装 [VSCode](https://code.visualstudio.com/) 。
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## Python 环境
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1. 下载并安装 [Miniconda3](https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html) ,获取 Python 运行环境。
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2. 在 VSCode 的插件市场中搜索 `python` ,安装 Python Extension Pack 。
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## Java 环境
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## Java 环境
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1. 下载并安装 [OpenJDK](https://jdk.java.net/18/) ,获取 Java 运行环境。
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1. 下载并安装 [OpenJDK](https://jdk.java.net/18/) ,获取 Java 运行环境。
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@ -24,3 +19,19 @@ comments: true
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1. Windows 系统需要安装 [MinGW](https://www.mingw-w64.org/downloads/) ,MacOS 自带 Clang 无需安装。
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1. Windows 系统需要安装 [MinGW](https://www.mingw-w64.org/downloads/) ,MacOS 自带 Clang 无需安装。
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2. 在 VSCode 的插件市场中搜索 `c++` ,安装 C/C++ Extension Pack 。
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2. 在 VSCode 的插件市场中搜索 `c++` ,安装 C/C++ Extension Pack 。
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## Python 环境
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1. 下载并安装 [Miniconda3](https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html) ,获取 Python 运行环境。
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2. 在 VSCode 的插件市场中搜索 `python` ,安装 Python Extension Pack 。
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## Go 环境
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1. 下载并安装 [go](https://go.dev/dl/) ,获取 Go 运行环境。
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2. 在 VSCode 的插件市场中搜索 `go` ,安装 Go 。
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3. 快捷键 `Ctrl + Shift + P` 呼出命令栏,输入 go ,选择 `Go: Install/Update Tools` ,全部勾选并安装即可。
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## JavaScript 环境
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1. 下载并安装 [node.js](https://nodejs.org/en/) ,获取 JavaScript 运行环境。
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2. 在 VSCode 的插件市场中搜索 `javascript` ,安装 JavaScript (ES6) code snippets 。
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@ -336,6 +336,6 @@ $$
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但并不意味着所有情况下都应使用二分查找,这是因为:
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但并不意味着所有情况下都应使用二分查找,这是因为:
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- **二分查找仅适用于有序数据。** 如果输入数据是乱序的,为了使用二分查找而专门执行数据排序,那么是得不偿失的,因为排序算法的时间复杂度一般为 $O(n \log n)$ ,比线性查找和二分查找都更差。再例如,对于频繁插入元素的场景,为了保持数组的有序性,需要将元素插入到特定位置,时间复杂度为 $O(n)$ ,也是非常昂贵的。
|
- **二分查找仅适用于有序数据。** 如果输入数据是无序的,为了使用二分查找而专门执行数据排序,那么是得不偿失的,因为排序算法的时间复杂度一般为 $O(n \log n)$ ,比线性查找和二分查找都更差。再例如,对于频繁插入元素的场景,为了保持数组的有序性,需要将元素插入到特定位置,时间复杂度为 $O(n)$ ,也是非常昂贵的。
|
||||||
- **二分查找仅适用于数组。** 由于在二分查找中,访问索引是 ”非连续“ 的,因此链表或者基于链表实现的数据结构都无法使用。
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- **二分查找仅适用于数组。** 由于在二分查找中,访问索引是 ”非连续“ 的,因此链表或者基于链表实现的数据结构都无法使用。
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||||||
- **在小数据量下,线性查找的性能更好。** 在线性查找中,每轮只需要 1 次判断操作;而在二分查找中,需要 1 次加法、1 次除法、1 ~ 3 次判断操作、1 次加法(减法),共 4 ~ 6 个单元操作;因此,在数据量 $n$ 较小时,线性查找反而比二分查找更快。
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- **在小数据量下,线性查找的性能更好。** 在线性查找中,每轮只需要 1 次判断操作;而在二分查找中,需要 1 次加法、1 次除法、1 ~ 3 次判断操作、1 次加法(减法),共 4 ~ 6 个单元操作;因此,在数据量 $n$ 较小时,线性查找反而比二分查找更快。
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@ -143,13 +143,55 @@ comments: true
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|||||||
=== "JavaScript"
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=== "JavaScript"
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||||||
```js title="stack.js"
|
```js title="stack.js"
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/* 初始化栈 */
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// Javascript 没有内置的栈类,可以把 Array 当作栈来使用
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const stack = [];
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|
/* 元素入栈 */
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stack.push(1);
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stack.push(3);
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stack.push(2);
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||||||
|
stack.push(5);
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||||||
|
stack.push(4);
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|
||||||
|
/* 访问栈顶元素 */
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|
const peek = stack[stack.length-1];
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||||||
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/* 元素出栈 */
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const pop = stack.pop();
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/* 获取栈的长度 */
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const size = stack.length;
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/* 判断是否为空 */
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|
const is_empty = stack.length === 0;
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```
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```
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||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
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||||||
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```typescript title="stack.ts"
|
```typescript title="stack.ts"
|
||||||
|
/* 初始化栈 */
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||||||
|
// Typescript 没有内置的栈类,可以把 Array 当作栈来使用
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||||||
|
const stack: number[] = [];
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||||||
|
|
||||||
|
/* 元素入栈 */
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||||||
|
stack.push(1);
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||||||
|
stack.push(3);
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||||||
|
stack.push(2);
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||||||
|
stack.push(5);
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||||||
|
stack.push(4);
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||||||
|
|
||||||
|
/* 访问栈顶元素 */
|
||||||
|
const peek = stack[stack.length - 1];
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 元素出栈 */
|
||||||
|
const pop = stack.pop();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 获取栈的长度 */
|
||||||
|
const size = stack.length;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 判断是否为空 */
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||||||
|
const is_empty = stack.length === 0;
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "C"
|
=== "C"
|
||||||
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@ -112,7 +112,21 @@ comments: true
|
|||||||
=== "JavaScript"
|
=== "JavaScript"
|
||||||
|
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||||||
```js title="binary_search_tree.js"
|
```js title="binary_search_tree.js"
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/* 查找结点 */
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function search(num) {
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let cur = root;
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// 循环查找,越过叶结点后跳出
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|
while (cur !== null) {
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||||||
|
// 目标结点在 root 的右子树中
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|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
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||||||
|
// 目标结点在 root 的左子树中
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||||||
|
else if (cur.val > num) cur = cur.left;
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||||||
|
// 找到目标结点,跳出循环
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||||||
|
else break;
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|
}
|
||||||
|
// 返回目标结点
|
||||||
|
return cur;
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
|
||||||
@ -240,7 +254,27 @@ comments: true
|
|||||||
=== "JavaScript"
|
=== "JavaScript"
|
||||||
|
|
||||||
```js title="binary_search_tree.js"
|
```js title="binary_search_tree.js"
|
||||||
|
/* 插入结点 */
|
||||||
|
function insert(num) {
|
||||||
|
// 若树为空,直接提前返回
|
||||||
|
if (root === null) return null;
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||||||
|
let cur = root, pre = null;
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||||||
|
// 循环查找,越过叶结点后跳出
|
||||||
|
while (cur !== null) {
|
||||||
|
// 找到重复结点,直接返回
|
||||||
|
if (cur.val === num) return null;
|
||||||
|
pre = cur;
|
||||||
|
// 插入位置在 root 的右子树中
|
||||||
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
|
||||||
|
// 插入位置在 root 的左子树中
|
||||||
|
else cur = cur.left;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 插入结点 val
|
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|
let node = new Tree.TreeNode(num);
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|
if (pre.val < num) pre.right = node;
|
||||||
|
else pre.left = node;
|
||||||
|
return node;
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
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|
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=== "TypeScript"
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=== "TypeScript"
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@ -471,7 +505,43 @@ comments: true
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|||||||
=== "JavaScript"
|
=== "JavaScript"
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|
|
||||||
```js title="binary_search_tree.js"
|
```js title="binary_search_tree.js"
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|
/* 删除结点 */
|
||||||
|
function remove(num) {
|
||||||
|
// 若树为空,直接提前返回
|
||||||
|
if (root === null) return null;
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||||||
|
let cur = root, pre = null;
|
||||||
|
// 循环查找,越过叶结点后跳出
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||||||
|
while (cur !== null) {
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||||||
|
// 找到待删除结点,跳出循环
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|
if (cur.val === num) break;
|
||||||
|
pre = cur;
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||||||
|
// 待删除结点在 root 的右子树中
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||||||
|
if (cur.val < num) cur = cur.right;
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||||||
|
// 待删除结点在 root 的左子树中
|
||||||
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else cur = cur.left;
|
||||||
|
}
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||||||
|
// 若无待删除结点,则直接返回
|
||||||
|
if (cur === null) return null;
|
||||||
|
// 子结点数量 = 0 or 1
|
||||||
|
if (cur.left === null || cur.right === null) {
|
||||||
|
// 当子结点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子结点
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||||||
|
let child = cur.left !== null ? cur.left : cur.right;
|
||||||
|
// 删除结点 cur
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||||||
|
if (pre.left === cur) pre.left = child;
|
||||||
|
else pre.right = child;
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||||||
|
}
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||||||
|
// 子结点数量 = 2
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
// 获取中序遍历中 cur 的下一个结点
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let nex = min(cur.right);
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|
let tmp = nex.val;
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// 递归删除结点 nex
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remove(nex.val);
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|
// 将 nex 的值复制给 cur
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|
cur.val = tmp;
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|
}
|
||||||
|
return cur;
|
||||||
|
}
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```
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```
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=== "TypeScript"
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=== "TypeScript"
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@ -496,7 +566,7 @@ comments: true
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|||||||
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假设给定 $n$ 个数字,最常用的存储方式是「数组」,那么对于这串乱序的数字,常见操作的效率为:
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假设给定 $n$ 个数字,最常用的存储方式是「数组」,那么对于这串乱序的数字,常见操作的效率为:
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|
||||||
- **查找元素:** 由于数组是乱序的,因此需要遍历数组来确定,使用 $O(n)$ 时间;
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- **查找元素:** 由于数组是无序的,因此需要遍历数组来确定,使用 $O(n)$ 时间;
|
||||||
- **插入元素:** 只需将元素添加至数组尾部即可,使用 $O(1)$ 时间;
|
- **插入元素:** 只需将元素添加至数组尾部即可,使用 $O(1)$ 时间;
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||||||
- **删除元素:** 先查找元素,使用 $O(\log n)$ 时间,再在数组中删除该元素,使用 $O(n)$ 时间;
|
- **删除元素:** 先查找元素,使用 $O(\log n)$ 时间,再在数组中删除该元素,使用 $O(n)$ 时间;
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||||||
- **获取最小 / 最大元素:** 需要遍历数组来确定,使用 $O(n)$ 时间;
|
- **获取最小 / 最大元素:** 需要遍历数组来确定,使用 $O(n)$ 时间;
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||||||
@ -505,14 +575,14 @@ comments: true
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|||||||
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- **查找元素:** 由于数组已排序,可以使用二分查找,使用 $O(\log n)$ 时间;
|
- **查找元素:** 由于数组已排序,可以使用二分查找,使用 $O(\log n)$ 时间;
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||||||
- **插入元素:** 为了保持数组是有序的,需插入到数组某位置,平均使用 $O(n)$ 时间;
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- **插入元素:** 为了保持数组是有序的,需插入到数组某位置,平均使用 $O(n)$ 时间;
|
||||||
- **删除元素:** 与乱序数组中的情况相同,使用 $O(n)$ 时间;
|
- **删除元素:** 与无序数组中的情况相同,使用 $O(n)$ 时间;
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- **获取最小 / 最大元素:** 数组头部和尾部元素即是最小和最大元素,使用 $O(1)$ 时间;
|
- **获取最小 / 最大元素:** 数组头部和尾部元素即是最小和最大元素,使用 $O(1)$ 时间;
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观察发现,乱序数组和排序数组中的各类操作的时间复杂度是 “偏科” 的,即有的快有的慢;**而二叉搜索树的各项操作的时间复杂度都是对数阶,在数据量 $n$ 很大时有巨大优势**。
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观察发现,无序数组和有序数组中的各类操作的时间复杂度是 “偏科” 的,即有的快有的慢;**而二叉搜索树的各项操作的时间复杂度都是对数阶,在数据量 $n$ 很大时有巨大优势**。
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<div class="center-table" markdown>
|
<div class="center-table" markdown>
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| | 乱序数组 | 排序数组 | 二叉搜索树 |
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| | 无序数组 | 有序数组 | 二叉搜索树 |
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| ------------------- | -------- | ----------- | ----------- |
|
| ------------------- | -------- | ----------- | ----------- |
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| 查找指定元素 | $O(n)$ | $O(\log n)$ | $O(\log n)$ |
|
| 查找指定元素 | $O(n)$ | $O(\log n)$ | $O(\log n)$ |
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| 插入元素 | $O(1)$ | $O(n)$ | $O(\log n)$ |
|
| 插入元素 | $O(1)$ | $O(n)$ | $O(\log n)$ |
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@ -63,7 +63,12 @@ comments: true
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|||||||
=== "JavaScript"
|
=== "JavaScript"
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```js title=""
|
```js title=""
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|
/* 链表结点类 */
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|
function TreeNode(val, left, right) {
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|
this.val = (val === undefined ? 0 : val) // 结点值
|
||||||
|
this.left = (left === undefined ? null : left) // 左子结点指针
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|
this.right = (right === undefined ? null : right) // 右子结点指针
|
||||||
|
}
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```
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```
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|
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||||||
=== "TypeScript"
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=== "TypeScript"
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@ -193,7 +198,18 @@ comments: true
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|||||||
=== "JavaScript"
|
=== "JavaScript"
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|
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||||||
```js title="binary_tree.js"
|
```js title="binary_tree.js"
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|
/* 初始化二叉树 */
|
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|
// 初始化结点
|
||||||
|
let n1 = new TreeNode(1),
|
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|
n2 = new TreeNode(2),
|
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|
n3 = new TreeNode(3),
|
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|
n4 = new TreeNode(4),
|
||||||
|
n5 = new TreeNode(5);
|
||||||
|
// 构建引用指向(即指针)
|
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|
n1.left = n2;
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|
n1.right = n3;
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|
n2.left = n4;
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|
n2.right = n5;
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```
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```
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||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
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@ -265,7 +281,14 @@ comments: true
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|||||||
=== "JavaScript"
|
=== "JavaScript"
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```js title="binary_tree.js"
|
```js title="binary_tree.js"
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||||||
|
/* 插入与删除结点 */
|
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|
let P = new TreeNode(0);
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||||||
|
// 在 n1 -> n2 中间插入结点 P
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|
n1.left = P;
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|
P.left = n2;
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||||||
|
|
||||||
|
// 删除结点 P
|
||||||
|
n1.left = n2;
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||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
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@ -387,7 +410,23 @@ comments: true
|
|||||||
=== "JavaScript"
|
=== "JavaScript"
|
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|
|
||||||
```js title="binary_tree_bfs.js"
|
```js title="binary_tree_bfs.js"
|
||||||
|
/* 层序遍历 */
|
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|
function hierOrder(root) {
|
||||||
|
// 初始化队列,加入根结点
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|
let queue = [root];
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|
// 初始化一个列表,用于保存遍历序列
|
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|
let list = [];
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||||||
|
while (queue.length) {
|
||||||
|
let node = queue.shift(); // 队列出队
|
||||||
|
list.push(node.val); // 保存结点
|
||||||
|
if (node.left)
|
||||||
|
queue.push(node.left); // 左子结点入队
|
||||||
|
if (node.right)
|
||||||
|
queue.push(node.right); // 右子结点入队
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return list;
|
||||||
|
}
|
||||||
```
|
```
|
||||||
|
|
||||||
=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
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@ -536,7 +575,32 @@ comments: true
|
|||||||
=== "JavaScript"
|
=== "JavaScript"
|
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|
|
||||||
```js title="binary_tree_dfs.js"
|
```js title="binary_tree_dfs.js"
|
||||||
|
/* 前序遍历 */
|
||||||
|
function preOrder(root){
|
||||||
|
if (root === null) return;
|
||||||
|
// 访问优先级:根结点 -> 左子树 -> 右子树
|
||||||
|
list.push(root.val);
|
||||||
|
preOrder(root.left);
|
||||||
|
preOrder(root.right);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* 中序遍历 */
|
||||||
|
function inOrder(root) {
|
||||||
|
if (root === null) return;
|
||||||
|
// 访问优先级:左子树 -> 根结点 -> 右子树
|
||||||
|
inOrder(root.left);
|
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|
list.push(root.val);
|
||||||
|
inOrder(root.right);
|
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|
}
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||||||
|
|
||||||
|
/* 后序遍历 */
|
||||||
|
function postOrder(root) {
|
||||||
|
if (root === null) return;
|
||||||
|
// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根结点
|
||||||
|
postOrder(root.left);
|
||||||
|
postOrder(root.right);
|
||||||
|
list.push(root.val);
|
||||||
|
}
|
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```
|
```
|
||||||
|
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=== "TypeScript"
|
=== "TypeScript"
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@ -37,7 +37,7 @@ comments: true
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## 平衡二叉树
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## 平衡二叉树
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**「平衡二叉树 Balanced Binary Tree」,又称「AVL 树」** ,其任意结点的左子树和右子树的高度之差的绝对值 $\leq 1$ 。
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**「平衡二叉树 Balanced Binary Tree」** ,其任意结点的左子树和右子树的高度之差的绝对值 $\leq 1$ 。
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![balanced_binary_tree](binary_tree_types.assets/balanced_binary_tree.png)
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![balanced_binary_tree](binary_tree_types.assets/balanced_binary_tree.png)
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@ -146,6 +146,10 @@ nav:
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- 队列(Queue): chapter_stack_and_queue/queue.md
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- 队列(Queue): chapter_stack_and_queue/queue.md
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||||||
- 双向队列(Deque): chapter_stack_and_queue/deque.md
|
- 双向队列(Deque): chapter_stack_and_queue/deque.md
|
||||||
- 小结: chapter_stack_and_queue/summary.md
|
- 小结: chapter_stack_and_queue/summary.md
|
||||||
|
- 散列表:
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|
- 哈希表(HashMap): chapter_hashing/hash_map.md
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|
- 哈希冲突处理: chapter_hashing/hash_collision.md
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|
- 小结: chapter_hashing/summary.md
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- 二叉树:
|
- 二叉树:
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- 二叉树(Binary Tree): chapter_tree/binary_tree.md
|
- 二叉树(Binary Tree): chapter_tree/binary_tree.md
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||||||
- 二叉树常见类型: chapter_tree/binary_tree_types.md
|
- 二叉树常见类型: chapter_tree/binary_tree_types.md
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