pull/944/head
krahets 2 years ago
parent cf431646e9
commit 4d318e8e6b

@ -125,8 +125,7 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
/* 随机返回一个数组元素 */ /* 随机返回一个数组元素 */
int randomAccess(int[] nums) { int randomAccess(int[] nums) {
// 在区间 [0, nums.length) 中随机抽取一个数字 // 在区间 [0, nums.length) 中随机抽取一个数字
int randomIndex = ThreadLocalRandom.current(). int randomIndex = ThreadLocalRandom.current().nextInt(0, nums.length);
nextInt(0, nums.length);
// 获取并返回随机元素 // 获取并返回随机元素
int randomNum = nums[randomIndex]; int randomNum = nums[randomIndex];
return randomNum; return randomNum;
@ -137,7 +136,7 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
```cpp title="array.cpp" ```cpp title="array.cpp"
/* 随机返回一个数组元素 */ /* 随机返回一个数组元素 */
int randomAccess(int* nums, int size) { int randomAccess(int *nums, int size) {
// 在区间 [0, size) 中随机抽取一个数字 // 在区间 [0, size) 中随机抽取一个数字
int randomIndex = rand() % size; int randomIndex = rand() % size;
// 获取并返回随机元素 // 获取并返回随机元素
@ -268,9 +267,9 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
```cpp title="array.cpp" ```cpp title="array.cpp"
/* 扩展数组长度 */ /* 扩展数组长度 */
int* extend(int* nums, int size, int enlarge) { int *extend(int *nums, int size, int enlarge) {
// 初始化一个扩展长度后的数组 // 初始化一个扩展长度后的数组
int* res = new int[size + enlarge]; int *res = new int[size + enlarge];
// 将原数组中的所有元素复制到新数组 // 将原数组中的所有元素复制到新数组
for (int i = 0; i < size; i++) { for (int i = 0; i < size; i++) {
res[i] = nums[i]; res[i] = nums[i];
@ -427,7 +426,7 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
```cpp title="array.cpp" ```cpp title="array.cpp"
/* 在数组的索引 index 处插入元素 num */ /* 在数组的索引 index 处插入元素 num */
void insert(int* nums, int size, int num, int index) { 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 // 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--) { for (int i = size - 1; i > index; i--) {
nums[i] = nums[i - 1]; nums[i] = nums[i - 1];
@ -549,7 +548,7 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
```cpp title="array.cpp" ```cpp title="array.cpp"
/* 删除索引 index 处元素 */ /* 删除索引 index 处元素 */
void remove(int* nums, int size, int index) { 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 // 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++) { for (int i = index; i < size - 1; i++) {
nums[i] = nums[i + 1]; nums[i] = nums[i + 1];
@ -680,7 +679,7 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
```cpp title="array.cpp" ```cpp title="array.cpp"
/* 遍历数组 */ /* 遍历数组 */
void traverse(int* nums, int size) { void traverse(int *nums, int size) {
int count = 0; int count = 0;
// 通过索引遍历数组 // 通过索引遍历数组
for (int i = 0; i < size; i++) { for (int i = 0; i < size; i++) {
@ -836,7 +835,7 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
```cpp title="array.cpp" ```cpp title="array.cpp"
/* 在数组中查找指定元素 */ /* 在数组中查找指定元素 */
int find(int* nums, int size, int target) { int find(int *nums, int size, int target) {
for (int i = 0; i < size; i++) { for (int i = 0; i < size; i++) {
if (nums[i] == target) if (nums[i] == target)
return i; return i;

@ -363,8 +363,8 @@ comments: true
```cpp title="linked_list.cpp" ```cpp title="linked_list.cpp"
/* 在链表的节点 n0 之后插入节点 P */ /* 在链表的节点 n0 之后插入节点 P */
void insert(ListNode* n0, ListNode* P) { void insert(ListNode *n0, ListNode *P) {
ListNode* n1 = n0->next; ListNode *n1 = n0->next;
P->next = n1; P->next = n1;
n0->next = P; n0->next = P;
} }
@ -477,12 +477,12 @@ comments: true
```cpp title="linked_list.cpp" ```cpp title="linked_list.cpp"
/* 删除链表的节点 n0 之后的首个节点 */ /* 删除链表的节点 n0 之后的首个节点 */
void remove(ListNode* n0) { void remove(ListNode *n0) {
if (n0->next == nullptr) if (n0->next == nullptr)
return; return;
// n0 -> P -> n1 // n0 -> P -> n1
ListNode* P = n0->next; ListNode *P = n0->next;
ListNode* n1 = P->next; ListNode *n1 = P->next;
n0->next = n1; n0->next = n1;
// 释放内存 // 释放内存
delete P; delete P;
@ -618,7 +618,7 @@ comments: true
```cpp title="linked_list.cpp" ```cpp title="linked_list.cpp"
/* 访问链表中索引为 index 的节点 */ /* 访问链表中索引为 index 的节点 */
ListNode* access(ListNode* head, int index) { ListNode *access(ListNode *head, int index) {
for (int i = 0; i < index; i++) { for (int i = 0; i < index; i++) {
if (head == nullptr) if (head == nullptr)
return nullptr; return nullptr;
@ -764,7 +764,7 @@ comments: true
```cpp title="linked_list.cpp" ```cpp title="linked_list.cpp"
/* 在链表中查找值为 target 的首个节点 */ /* 在链表中查找值为 target 的首个节点 */
int find(ListNode* head, int target) { int find(ListNode *head, int target) {
int index = 0; int index = 0;
while (head != nullptr) { while (head != nullptr) {
if (head->val == target) if (head->val == target)

@ -728,7 +728,7 @@ comments: true
nums = new int[capacity]; nums = new int[capacity];
} }
/* 获取列表长度(即当前元素数量)*/ /* 获取列表长度(即当前元素数量) */
public int size() { public int size() {
return size; return size;
} }
@ -821,7 +821,7 @@ comments: true
/* 列表类简易实现 */ /* 列表类简易实现 */
class MyList { class MyList {
private: private:
int* nums; // 数组(存储列表元素) int *nums; // 数组(存储列表元素)
int numsCapacity = 10; // 列表容量 int numsCapacity = 10; // 列表容量
int numsSize = 0; // 列表长度(即当前元素数量) 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 int extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
@ -907,7 +907,7 @@ comments: true
void extendCapacity() { 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 // 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 newCapacity = capacity() * extendRatio;
int* tmp = nums; int *tmp = nums;
nums = new int[newCapacity]; nums = new int[newCapacity];
// 将原数组中的所有元素复制到新数组 // 将原数组中的所有元素复制到新数组
for (int i = 0; i < size(); i++) { for (int i = 0; i < size(); i++) {

@ -978,7 +978,8 @@ $$
/* 线性阶(递归实现) */ /* 线性阶(递归实现) */
void linearRecur(int n) { void linearRecur(int n) {
System.out.println("递归 n = " + n); System.out.println("递归 n = " + n);
if (n == 1) return; if (n == 1)
return;
linearRecur(n - 1); linearRecur(n - 1);
} }
``` ```
@ -989,7 +990,8 @@ $$
/* 线性阶(递归实现) */ /* 线性阶(递归实现) */
void linearRecur(int n) { void linearRecur(int n) {
cout << "递归 n = " << n << endl; cout << "递归 n = " << n << endl;
if (n == 1) return; if (n == 1)
return;
linearRecur(n - 1); linearRecur(n - 1);
} }
``` ```
@ -1254,7 +1256,8 @@ $$
```java title="space_complexity.java" ```java title="space_complexity.java"
/* 平方阶(递归实现) */ /* 平方阶(递归实现) */
int quadraticRecur(int n) { int quadraticRecur(int n) {
if (n <= 0) return 0; if (n <= 0)
return 0;
// 数组 nums 长度为 n, n-1, ..., 2, 1 // 数组 nums 长度为 n, n-1, ..., 2, 1
int[] nums = new int[n]; int[] nums = new int[n];
System.out.println("递归 n = " + n + " 中的 nums 长度 = " + nums.length); System.out.println("递归 n = " + n + " 中的 nums 长度 = " + nums.length);
@ -1267,7 +1270,8 @@ $$
```cpp title="space_complexity.cpp" ```cpp title="space_complexity.cpp"
/* 平方阶(递归实现) */ /* 平方阶(递归实现) */
int quadraticRecur(int n) { int quadraticRecur(int n) {
if (n <= 0) return 0; if (n <= 0)
return 0;
vector<int> nums(n); vector<int> nums(n);
cout << "递归 n = " << n << " nums = " << nums.size() << endl; cout << "递归 n = " << n << " nums = " << nums.size() << endl;
return quadraticRecur(n - 1); return quadraticRecur(n - 1);
@ -1384,7 +1388,8 @@ $$
```java title="space_complexity.java" ```java title="space_complexity.java"
/* 指数阶(建立满二叉树) */ /* 指数阶(建立满二叉树) */
TreeNode buildTree(int n) { TreeNode buildTree(int n) {
if (n == 0) return null; if (n == 0)
return null;
TreeNode root = new TreeNode(0); TreeNode root = new TreeNode(0);
root.left = buildTree(n - 1); root.left = buildTree(n - 1);
root.right = buildTree(n - 1); root.right = buildTree(n - 1);
@ -1396,9 +1401,10 @@ $$
```cpp title="space_complexity.cpp" ```cpp title="space_complexity.cpp"
/* 指数阶(建立满二叉树) */ /* 指数阶(建立满二叉树) */
TreeNode* buildTree(int n) { TreeNode *buildTree(int n) {
if (n == 0) return nullptr; if (n == 0)
TreeNode* root = new TreeNode(0); return nullptr;
TreeNode *root = new TreeNode(0);
root->left = buildTree(n - 1); root->left = buildTree(n - 1);
root->right = buildTree(n - 1); root->right = buildTree(n - 1);
return root; return root;

@ -49,13 +49,13 @@ comments: true
```cpp title="leetcode_two_sum.cpp" ```cpp title="leetcode_two_sum.cpp"
/* 方法一:暴力枚举 */ /* 方法一:暴力枚举 */
vector<int> twoSumBruteForce(vector<int>& nums, int target) { vector<int> twoSumBruteForce(vector<int> &nums, int target) {
int size = nums.size(); int size = nums.size();
// 两层循环,时间复杂度 O(n^2) // 两层循环,时间复杂度 O(n^2)
for (int i = 0; i < size - 1; i++) { for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < size; j++) { for (int j = i + 1; j < size; j++) {
if (nums[i] + nums[j] == target) if (nums[i] + nums[j] == target)
return { i, j }; return {i, j};
} }
} }
return {}; return {};
@ -224,14 +224,14 @@ comments: true
```cpp title="leetcode_two_sum.cpp" ```cpp title="leetcode_two_sum.cpp"
/* 方法二:辅助哈希表 */ /* 方法二:辅助哈希表 */
vector<int> twoSumHashTable(vector<int>& nums, int target) { vector<int> twoSumHashTable(vector<int> &nums, int target) {
int size = nums.size(); int size = nums.size();
// 辅助哈希表,空间复杂度 O(n) // 辅助哈希表,空间复杂度 O(n)
unordered_map<int, int> dic; unordered_map<int, int> dic;
// 单层循环,时间复杂度 O(n) // 单层循环,时间复杂度 O(n)
for (int i = 0; i < size; i++) { for (int i = 0; i < size; i++) {
if (dic.find(target - nums[i]) != dic.end()) { if (dic.find(target - nums[i]) != dic.end()) {
return { dic[target - nums[i]], i }; return {dic[target - nums[i]], i};
} }
dic.emplace(nums[i], i); dic.emplace(nums[i], i);
} }

@ -1060,7 +1060,7 @@ $$
```cpp title="time_complexity.cpp" ```cpp title="time_complexity.cpp"
/* 线性阶(遍历数组) */ /* 线性阶(遍历数组) */
int arrayTraversal(vector<int>& nums) { int arrayTraversal(vector<int> &nums) {
int count = 0; int count = 0;
// 循环次数与数组长度成正比 // 循环次数与数组长度成正比
for (int num : nums) { for (int num : nums) {
@ -1367,7 +1367,7 @@ $$
```cpp title="time_complexity.cpp" ```cpp title="time_complexity.cpp"
/* 平方阶(冒泡排序) */ /* 平方阶(冒泡排序) */
int bubbleSort(vector<int>& nums) { int bubbleSort(vector<int> &nums) {
int count = 0; // 计数器 int count = 0; // 计数器
// 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1 // 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
for (int i = nums.size() - 1; i > 0; i--) { for (int i = nums.size() - 1; i > 0; i--) {
@ -1749,7 +1749,8 @@ $$
```java title="time_complexity.java" ```java title="time_complexity.java"
/* 指数阶(递归实现) */ /* 指数阶(递归实现) */
int expRecur(int n) { int expRecur(int n) {
if (n == 1) return 1; if (n == 1)
return 1;
return expRecur(n - 1) + expRecur(n - 1) + 1; return expRecur(n - 1) + expRecur(n - 1) + 1;
} }
``` ```
@ -1759,7 +1760,8 @@ $$
```cpp title="time_complexity.cpp" ```cpp title="time_complexity.cpp"
/* 指数阶(递归实现) */ /* 指数阶(递归实现) */
int expRecur(int n) { int expRecur(int n) {
if (n == 1) return 1; if (n == 1)
return 1;
return expRecur(n - 1) + expRecur(n - 1) + 1; return expRecur(n - 1) + expRecur(n - 1) + 1;
} }
``` ```
@ -1999,7 +2001,8 @@ $$
```java title="time_complexity.java" ```java title="time_complexity.java"
/* 对数阶(递归实现) */ /* 对数阶(递归实现) */
int logRecur(float n) { int logRecur(float n) {
if (n <= 1) return 0; if (n <= 1)
return 0;
return logRecur(n / 2) + 1; return logRecur(n / 2) + 1;
} }
``` ```
@ -2009,7 +2012,8 @@ $$
```cpp title="time_complexity.cpp" ```cpp title="time_complexity.cpp"
/* 对数阶(递归实现) */ /* 对数阶(递归实现) */
int logRecur(float n) { int logRecur(float n) {
if (n <= 1) return 0; if (n <= 1)
return 0;
return logRecur(n / 2) + 1; return logRecur(n / 2) + 1;
} }
``` ```
@ -2106,7 +2110,8 @@ $$
```java title="time_complexity.java" ```java title="time_complexity.java"
/* 线性对数阶 */ /* 线性对数阶 */
int linearLogRecur(float n) { int linearLogRecur(float n) {
if (n <= 1) return 1; if (n <= 1)
return 1;
int count = linearLogRecur(n / 2) + int count = linearLogRecur(n / 2) +
linearLogRecur(n / 2); linearLogRecur(n / 2);
for (int i = 0; i < n; i++) { for (int i = 0; i < n; i++) {
@ -2121,9 +2126,9 @@ $$
```cpp title="time_complexity.cpp" ```cpp title="time_complexity.cpp"
/* 线性对数阶 */ /* 线性对数阶 */
int linearLogRecur(float n) { int linearLogRecur(float n) {
if (n <= 1) return 1; if (n <= 1)
int count = linearLogRecur(n / 2) + return 1;
linearLogRecur(n / 2); int count = linearLogRecur(n / 2) + linearLogRecur(n / 2);
for (int i = 0; i < n; i++) { for (int i = 0; i < n; i++) {
count++; count++;
} }
@ -2263,7 +2268,8 @@ $$
```java title="time_complexity.java" ```java title="time_complexity.java"
/* 阶乘阶(递归实现) */ /* 阶乘阶(递归实现) */
int factorialRecur(int n) { int factorialRecur(int n) {
if (n == 0) return 1; if (n == 0)
return 1;
int count = 0; int count = 0;
// 从 1 个分裂出 n 个 // 从 1 个分裂出 n 个
for (int i = 0; i < n; i++) { for (int i = 0; i < n; i++) {
@ -2278,7 +2284,8 @@ $$
```cpp title="time_complexity.cpp" ```cpp title="time_complexity.cpp"
/* 阶乘阶(递归实现) */ /* 阶乘阶(递归实现) */
int factorialRecur(int n) { int factorialRecur(int n) {
if (n == 0) return 1; if (n == 0)
return 1;
int count = 0; int count = 0;
// 从 1 个分裂出 n 个 // 从 1 个分裂出 n 个
for (int i = 0; i < n; i++) { for (int i = 0; i < n; i++) {
@ -2468,7 +2475,7 @@ $$
} }
/* 查找数组 nums 中数字 1 所在索引 */ /* 查找数组 nums 中数字 1 所在索引 */
int findOne(vector<int>& nums) { int findOne(vector<int> &nums) {
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) { for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
// 当元素 1 在数组头部时,达到最佳时间复杂度 O(1) // 当元素 1 在数组头部时,达到最佳时间复杂度 O(1)
// 当元素 1 在数组尾部时,达到最差时间复杂度 O(n) // 当元素 1 在数组尾部时,达到最差时间复杂度 O(n)

@ -132,14 +132,14 @@ comments: true
public: public:
/* 构造方法 */ /* 构造方法 */
GraphAdjMat(const vector<int>& vertices, const vector<vector<int>>& edges) { GraphAdjMat(const vector<int> &vertices, const vector<vector<int>> &edges) {
// 添加顶点 // 添加顶点
for (int val : vertices) { for (int val : vertices) {
addVertex(val); addVertex(val);
} }
// 添加边 // 添加边
// 请注意edges 元素代表顶点索引,即对应 vertices 元素索引 // 请注意edges 元素代表顶点索引,即对应 vertices 元素索引
for (const vector<int>& edge : edges) { for (const vector<int> &edge : edges) {
addEdge(edge[0], edge[1]); addEdge(edge[0], edge[1]);
} }
} }
@ -157,7 +157,7 @@ comments: true
// 在邻接矩阵中添加一行 // 在邻接矩阵中添加一行
adjMat.emplace_back(n, 0); adjMat.emplace_back(n, 0);
// 在邻接矩阵中添加一列 // 在邻接矩阵中添加一列
for (vector<int>& row : adjMat) { for (vector<int> &row : adjMat) {
row.push_back(0); row.push_back(0);
} }
} }
@ -172,7 +172,7 @@ comments: true
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的行 // 在邻接矩阵中删除索引 index 的行
adjMat.erase(adjMat.begin() + index); adjMat.erase(adjMat.begin() + index);
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的列 // 在邻接矩阵中删除索引 index 的列
for (vector<int>& row : adjMat) { for (vector<int> &row : adjMat) {
row.erase(row.begin() + index); row.erase(row.begin() + index);
} }
} }
@ -203,9 +203,9 @@ comments: true
/* 打印邻接矩阵 */ /* 打印邻接矩阵 */
void print() { void print() {
cout << "顶点列表 = "; cout << "顶点列表 = ";
PrintUtil::printVector(vertices); printVector(vertices);
cout << "邻接矩阵 =" << endl; cout << "邻接矩阵 =" << endl;
PrintUtil::printVectorMatrix(adjMat); printVectorMatrix(adjMat);
} }
}; };
``` ```
@ -884,7 +884,86 @@ comments: true
=== "C++" === "C++"
```cpp title="graph_adjacency_list.cpp" ```cpp title="graph_adjacency_list.cpp"
[class]{GraphAdjList}-[func]{} /* 基于邻接表实现的无向图类 */
class GraphAdjList {
public:
// 邻接表key: 顶点value该顶点的所有邻接顶点
unordered_map<Vertex *, vector<Vertex *>> adjList;
/* 在 vector 中删除指定节点 */
void remove(vector<Vertex *> &vec, Vertex *vet) {
for (int i = 0; i < vec.size(); i++) {
if (vec[i] == vet) {
vec.erase(vec.begin() + i);
break;
}
}
}
/* 构造方法 */
GraphAdjList(const vector<vector<Vertex *>> &edges) {
// 添加所有顶点和边
for (const vector<Vertex *> &edge : edges) {
addVertex(edge[0]);
addVertex(edge[1]);
addEdge(edge[0], edge[1]);
}
}
/* 获取顶点数量 */
int size() {
return adjList.size();
}
/* 添加边 */
void addEdge(Vertex *vet1, Vertex *vet2) {
if (!adjList.count(vet1) || !adjList.count(vet2) || vet1 == vet2)
throw invalid_argument("不存在顶点");
// 添加边 vet1 - vet2
adjList[vet1].push_back(vet2);
adjList[vet2].push_back(vet1);
}
/* 删除边 */
void removeEdge(Vertex *vet1, Vertex *vet2) {
if (!adjList.count(vet1) || !adjList.count(vet2) || vet1 == vet2)
throw invalid_argument("不存在顶点");
// 删除边 vet1 - vet2
remove(adjList[vet1], vet2);
remove(adjList[vet2], vet1);
}
/* 添加顶点 */
void addVertex(Vertex *vet) {
if (adjList.count(vet))
return;
// 在邻接表中添加一个新链表
adjList[vet] = vector<Vertex *>();
}
/* 删除顶点 */
void removeVertex(Vertex *vet) {
if (!adjList.count(vet))
throw invalid_argument("不存在顶点");
// 在邻接表中删除顶点 vet 对应的链表
adjList.erase(vet);
// 遍历其他顶点的链表,删除所有包含 vet 的边
for (auto &adj : adjList) {
remove(adj.second, vet);
}
}
/* 打印邻接表 */
void print() {
cout << "邻接表 =" << endl;
for (auto &adj : adjList) {
const auto &key = adj.first;
const auto &vec = adj.second;
cout << key->val << ": ";
printVector(vetsToVals(vec));
}
}
};
``` ```
=== "Python" === "Python"

@ -64,13 +64,13 @@ BFS 通常借助「队列」来实现。队列具有“先入先出”的性质
```cpp title="graph_bfs.cpp" ```cpp title="graph_bfs.cpp"
/* 广度优先遍历 BFS */ /* 广度优先遍历 BFS */
// 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点 // 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
vector<Vertex*> graphBFS(GraphAdjList &graph, Vertex *startVet) { vector<Vertex *> graphBFS(GraphAdjList &graph, Vertex *startVet) {
// 顶点遍历序列 // 顶点遍历序列
vector<Vertex*> res; vector<Vertex *> res;
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点 // 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
unordered_set<Vertex*> visited = { startVet }; unordered_set<Vertex *> visited = {startVet};
// 队列用于实现 BFS // 队列用于实现 BFS
queue<Vertex*> que; queue<Vertex *> que;
que.push(startVet); que.push(startVet);
// 以顶点 vet 为起点,循环直至访问完所有顶点 // 以顶点 vet 为起点,循环直至访问完所有顶点
while (!que.empty()) { while (!que.empty()) {
@ -351,11 +351,11 @@ BFS 通常借助「队列」来实现。队列具有“先入先出”的性质
```cpp title="graph_dfs.cpp" ```cpp title="graph_dfs.cpp"
/* 深度优先遍历 DFS 辅助函数 */ /* 深度优先遍历 DFS 辅助函数 */
void dfs(GraphAdjList& graph, unordered_set<Vertex*>& visited, vector<Vertex*>& res, Vertex* vet) { void dfs(GraphAdjList &graph, unordered_set<Vertex *> &visited, vector<Vertex *> &res, Vertex *vet) {
res.push_back(vet); // 记录访问顶点 res.push_back(vet); // 记录访问顶点
visited.emplace(vet); // 标记该顶点已被访问 visited.emplace(vet); // 标记该顶点已被访问
// 遍历该顶点的所有邻接顶点 // 遍历该顶点的所有邻接顶点
for (Vertex* adjVet : graph.adjList[vet]) { for (Vertex *adjVet : graph.adjList[vet]) {
if (visited.count(adjVet)) if (visited.count(adjVet))
continue; // 跳过已被访问过的顶点 continue; // 跳过已被访问过的顶点
// 递归访问邻接顶点 // 递归访问邻接顶点
@ -365,11 +365,11 @@ BFS 通常借助「队列」来实现。队列具有“先入先出”的性质
/* 深度优先遍历 DFS */ /* 深度优先遍历 DFS */
// 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点 // 使用邻接表来表示图,以便获取指定顶点的所有邻接顶点
vector<Vertex*> graphDFS(GraphAdjList& graph, Vertex* startVet) { vector<Vertex *> graphDFS(GraphAdjList &graph, Vertex *startVet) {
// 顶点遍历序列 // 顶点遍历序列
vector<Vertex*> res; vector<Vertex *> res;
// 哈希表,用于记录已被访问过的顶点 // 哈希表,用于记录已被访问过的顶点
unordered_set<Vertex*> visited; unordered_set<Vertex *> visited;
dfs(graph, visited, res, startVet); dfs(graph, visited, res, startVet);
return res; return res;
} }

@ -424,6 +424,7 @@ $$
class Entry { class Entry {
public int key; public int key;
public String val; public String val;
public Entry(int key, String val) { public Entry(int key, String val) {
this.key = key; this.key = key;
this.val = val; this.val = val;
@ -433,6 +434,7 @@ $$
/* 基于数组简易实现的哈希表 */ /* 基于数组简易实现的哈希表 */
class ArrayHashMap { class ArrayHashMap {
private List<Entry> buckets; private List<Entry> buckets;
public ArrayHashMap() { public ArrayHashMap() {
// 初始化数组,包含 100 个桶 // 初始化数组,包含 100 个桶
buckets = new ArrayList<>(); buckets = new ArrayList<>();
@ -451,7 +453,8 @@ $$
public String get(int key) { public String get(int key) {
int index = hashFunc(key); int index = hashFunc(key);
Entry pair = buckets.get(index); Entry pair = buckets.get(index);
if (pair == null) return null; if (pair == null)
return null;
return pair.val; return pair.val;
} }
@ -501,7 +504,7 @@ $$
/* 打印哈希表 */ /* 打印哈希表 */
public void print() { public void print() {
for (Entry kv: entrySet()) { for (Entry kv : entrySet()) {
System.out.println(kv.key + " -> " + kv.val); System.out.println(kv.key + " -> " + kv.val);
} }
} }
@ -525,11 +528,12 @@ $$
/* 基于数组简易实现的哈希表 */ /* 基于数组简易实现的哈希表 */
class ArrayHashMap { class ArrayHashMap {
private: private:
vector<Entry*> buckets; vector<Entry *> buckets;
public: public:
ArrayHashMap() { ArrayHashMap() {
// 初始化数组,包含 100 个桶 // 初始化数组,包含 100 个桶
buckets = vector<Entry*>(100); buckets = vector<Entry *>(100);
} }
/* 哈希函数 */ /* 哈希函数 */
@ -541,7 +545,7 @@ $$
/* 查询操作 */ /* 查询操作 */
string get(int key) { string get(int key) {
int index = hashFunc(key); int index = hashFunc(key);
Entry* pair = buckets[index]; Entry *pair = buckets[index];
if (pair == nullptr) if (pair == nullptr)
return nullptr; return nullptr;
return pair->val; return pair->val;
@ -549,7 +553,7 @@ $$
/* 添加操作 */ /* 添加操作 */
void put(int key, string val) { void put(int key, string val) {
Entry* pair = new Entry(key, val); Entry *pair = new Entry(key, val);
int index = hashFunc(key); int index = hashFunc(key);
buckets[index] = pair; buckets[index] = pair;
} }
@ -562,9 +566,9 @@ $$
} }
/* 获取所有键值对 */ /* 获取所有键值对 */
vector<Entry*> entrySet() { vector<Entry *> entrySet() {
vector<Entry*> entrySet; vector<Entry *> entrySet;
for (Entry* pair: buckets) { for (Entry *pair : buckets) {
if (pair != nullptr) { if (pair != nullptr) {
entrySet.push_back(pair); entrySet.push_back(pair);
} }
@ -575,7 +579,7 @@ $$
/* 获取所有键 */ /* 获取所有键 */
vector<int> keySet() { vector<int> keySet() {
vector<int> keySet; vector<int> keySet;
for (Entry* pair: buckets) { for (Entry *pair : buckets) {
if (pair != nullptr) { if (pair != nullptr) {
keySet.push_back(pair->key); keySet.push_back(pair->key);
} }
@ -586,8 +590,8 @@ $$
/* 获取所有值 */ /* 获取所有值 */
vector<string> valueSet() { vector<string> valueSet() {
vector<string> valueSet; vector<string> valueSet;
for (Entry* pair: buckets) { for (Entry *pair : buckets) {
if (pair != nullptr){ if (pair != nullptr) {
valueSet.push_back(pair->val); valueSet.push_back(pair->val);
} }
} }
@ -596,7 +600,7 @@ $$
/* 打印哈希表 */ /* 打印哈希表 */
void print() { void print() {
for (Entry* kv: entrySet()) { for (Entry *kv : entrySet()) {
cout << kv->key << " -> " << kv->val << endl; cout << kv->key << " -> " << kv->val << endl;
} }
} }

@ -947,7 +947,8 @@ comments: true
if (r < size() && maxHeap.get(r) > maxHeap.get(ma)) if (r < size() && maxHeap.get(r) > maxHeap.get(ma))
ma = r; ma = r;
// 若节点 i 最大或索引 l, r 越界,则无需继续堆化,跳出 // 若节点 i 最大或索引 l, r 越界,则无需继续堆化,跳出
if (ma == i) break; if (ma == i)
break;
// 交换两节点 // 交换两节点
swap(i, ma); swap(i, ma);
// 循环向下堆化 // 循环向下堆化

@ -72,7 +72,7 @@ $$
```cpp title="binary_search.cpp" ```cpp title="binary_search.cpp"
/* 二分查找(双闭区间) */ /* 二分查找(双闭区间) */
int binarySearch(vector<int>& nums, int target) { int binarySearch(vector<int> &nums, int target) {
// 初始化双闭区间 [0, n-1] ,即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素 // 初始化双闭区间 [0, n-1] ,即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素
int i = 0, j = nums.size() - 1; int i = 0, j = nums.size() - 1;
// 循环,当搜索区间为空时跳出(当 i > j 时为空) // 循环,当搜索区间为空时跳出(当 i > j 时为空)
@ -283,7 +283,7 @@ $$
```cpp title="binary_search.cpp" ```cpp title="binary_search.cpp"
/* 二分查找(左闭右开) */ /* 二分查找(左闭右开) */
int binarySearch1(vector<int>& nums, int target) { int binarySearch1(vector<int> &nums, int target) {
// 初始化左闭右开 [0, n) ,即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素+1 // 初始化左闭右开 [0, n) ,即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素+1
int i = 0, j = nums.size(); int i = 0, j = nums.size();
// 循环,当搜索区间为空时跳出(当 i = j 时为空) // 循环,当搜索区间为空时跳出(当 i = j 时为空)

@ -149,7 +149,7 @@ comments: true
```cpp title="hashing_search.cpp" ```cpp title="hashing_search.cpp"
/* 哈希查找(链表) */ /* 哈希查找(链表) */
ListNode* hashingSearchLinkedList(unordered_map<int, ListNode*> map, int target) { ListNode *hashingSearchLinkedList(unordered_map<int, ListNode *> map, int target) {
// 哈希表的 key: 目标节点值value: 节点对象 // 哈希表的 key: 目标节点值value: 节点对象
// 若哈希表中无此 key ,返回 nullptr // 若哈希表中无此 key ,返回 nullptr
if (map.find(target) == map.end()) if (map.find(target) == map.end())

@ -34,7 +34,7 @@ comments: true
```cpp title="linear_search.cpp" ```cpp title="linear_search.cpp"
/* 线性查找(数组) */ /* 线性查找(数组) */
int linearSearchArray(vector<int>& nums, int target) { int linearSearchArray(vector<int> &nums, int target) {
// 遍历数组 // 遍历数组
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) { for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
// 找到目标元素,返回其索引 // 找到目标元素,返回其索引
@ -190,7 +190,7 @@ comments: true
```cpp title="linear_search.cpp" ```cpp title="linear_search.cpp"
/* 线性查找(链表) */ /* 线性查找(链表) */
ListNode* linearSearchLinkedList(ListNode* head, int target) { ListNode *linearSearchLinkedList(ListNode *head, int target) {
// 遍历链表 // 遍历链表
while (head != nullptr) { while (head != nullptr) {
// 找到目标节点,返回之 // 找到目标节点,返回之

@ -67,7 +67,7 @@ comments: true
```cpp title="bubble_sort.cpp" ```cpp title="bubble_sort.cpp"
/* 冒泡排序 */ /* 冒泡排序 */
void bubbleSort(vector<int>& nums) { void bubbleSort(vector<int> &nums) {
// 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1 // 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
for (int i = nums.size() - 1; i > 0; i--) { for (int i = nums.size() - 1; i > 0; i--) {
// 内循环:冒泡操作 // 内循环:冒泡操作
@ -244,7 +244,7 @@ comments: true
=== "Java" === "Java"
```java title="bubble_sort.java" ```java title="bubble_sort.java"
/* 冒泡排序(标志优化)*/ /* 冒泡排序(标志优化) */
void bubbleSortWithFlag(int[] nums) { void bubbleSortWithFlag(int[] nums) {
// 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1 // 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) { for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
@ -259,7 +259,8 @@ comments: true
flag = true; // 记录交换元素 flag = true; // 记录交换元素
} }
} }
if (!flag) break; // 此轮冒泡未交换任何元素,直接跳出 if (!flag)
break; // 此轮冒泡未交换任何元素,直接跳出
} }
} }
``` ```
@ -268,7 +269,7 @@ comments: true
```cpp title="bubble_sort.cpp" ```cpp title="bubble_sort.cpp"
/* 冒泡排序(标志优化)*/ /* 冒泡排序(标志优化)*/
void bubbleSortWithFlag(vector<int>& nums) { void bubbleSortWithFlag(vector<int> &nums) {
// 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1 // 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
for (int i = nums.size() - 1; i > 0; i--) { for (int i = nums.size() - 1; i > 0; i--) {
bool flag = false; // 初始化标志位 bool flag = false; // 初始化标志位
@ -281,7 +282,8 @@ comments: true
flag = true; // 记录交换元素 flag = true; // 记录交换元素
} }
} }
if (!flag) break; // 此轮冒泡未交换任何元素,直接跳出 if (!flag)
break; // 此轮冒泡未交换任何元素,直接跳出
} }
} }
``` ```

@ -56,7 +56,31 @@ comments: true
=== "C++" === "C++"
```cpp title="bucket_sort.cpp" ```cpp title="bucket_sort.cpp"
[class]{}-[func]{bucketSort} /* 桶排序 */
void bucketSort(vector<float> &nums) {
// 初始化 k = n/2 个桶,预期向每个桶分配 2 个元素
int k = nums.size() / 2;
vector<vector<float>> buckets(k);
// 1. 将数组元素分配到各个桶中
for (float num : nums) {
// 输入数据范围 [0, 1),使用 num * k 映射到索引范围 [0, k-1]
int i = num * k;
// 将 num 添加进桶 bucket_idx
buckets[i].push_back(num);
}
// 2. 对各个桶执行排序
for (vector<float> &bucket : buckets) {
// 使用内置排序函数,也可以替换成其他排序算法
sort(bucket.begin(), bucket.end());
}
// 3. 遍历桶合并结果
int i = 0;
for (vector<float> &bucket : buckets) {
for (float num : bucket) {
nums[i++] = num;
}
}
}
``` ```
=== "Python" === "Python"

@ -50,7 +50,7 @@ comments: true
```cpp title="counting_sort.cpp" ```cpp title="counting_sort.cpp"
/* 计数排序 */ /* 计数排序 */
// 简单实现,无法用于排序对象 // 简单实现,无法用于排序对象
void countingSortNaive(vector<int>& nums) { void countingSortNaive(vector<int> &nums) {
// 1. 统计数组最大元素 m // 1. 统计数组最大元素 m
int m = 0; int m = 0;
for (int num : nums) { for (int num : nums) {
@ -311,7 +311,7 @@ $$
```cpp title="counting_sort.cpp" ```cpp title="counting_sort.cpp"
/* 计数排序 */ /* 计数排序 */
// 完整实现,可排序对象,并且是稳定排序 // 完整实现,可排序对象,并且是稳定排序
void countingSort(vector<int>& nums) { void countingSort(vector<int> &nums) {
// 1. 统计数组最大元素 m // 1. 统计数组最大元素 m
int m = 0; int m = 0;
for (int num : nums) { for (int num : nums) {

@ -46,7 +46,7 @@ comments: true
```cpp title="insertion_sort.cpp" ```cpp title="insertion_sort.cpp"
/* 插入排序 */ /* 插入排序 */
void insertionSort(vector<int>& nums) { void insertionSort(vector<int> &nums) {
// 外循环base = nums[1], nums[2], ..., nums[n-1] // 外循环base = nums[1], nums[2], ..., nums[n-1]
for (int i = 1; i < nums.size(); i++) { for (int i = 1; i < nums.size(); i++) {
int base = nums[i], j = i - 1; int base = nums[i], j = i - 1;

@ -89,7 +89,8 @@ comments: true
/* 归并排序 */ /* 归并排序 */
void mergeSort(int[] nums, int left, int right) { void mergeSort(int[] nums, int left, int right) {
// 终止条件 // 终止条件
if (left >= right) return; // 当子数组长度为 1 时终止递归 if (left >= right)
return; // 当子数组长度为 1 时终止递归
// 划分阶段 // 划分阶段
int mid = (left + right) / 2; // 计算中点 int mid = (left + right) / 2; // 计算中点
mergeSort(nums, left, mid); // 递归左子数组 mergeSort(nums, left, mid); // 递归左子数组
@ -105,7 +106,7 @@ comments: true
/* 合并左子数组和右子数组 */ /* 合并左子数组和右子数组 */
// 左子数组区间 [left, mid] // 左子数组区间 [left, mid]
// 右子数组区间 [mid + 1, right] // 右子数组区间 [mid + 1, right]
void merge(vector<int>& nums, int left, int mid, int right) { void merge(vector<int> &nums, int left, int mid, int right) {
// 初始化辅助数组 // 初始化辅助数组
vector<int> tmp(nums.begin() + left, nums.begin() + right + 1); vector<int> tmp(nums.begin() + left, nums.begin() + right + 1);
// 左子数组的起始索引和结束索引 // 左子数组的起始索引和结束索引
@ -129,9 +130,10 @@ comments: true
} }
/* 归并排序 */ /* 归并排序 */
void mergeSort(vector<int>& nums, int left, int right) { void mergeSort(vector<int> &nums, int left, int right) {
// 终止条件 // 终止条件
if (left >= right) return; // 当子数组长度为 1 时终止递归 if (left >= right)
return; // 当子数组长度为 1 时终止递归
// 划分阶段 // 划分阶段
int mid = (left + right) / 2; // 计算中点 int mid = (left + right) / 2; // 计算中点
mergeSort(nums, left, mid); // 递归左子数组 mergeSort(nums, left, mid); // 递归左子数组

@ -75,14 +75,14 @@ comments: true
```cpp title="quick_sort.cpp" ```cpp title="quick_sort.cpp"
/* 元素交换 */ /* 元素交换 */
void swap(vector<int>& nums, int i, int j) { void swap(vector<int> &nums, int i, int j) {
int tmp = nums[i]; int tmp = nums[i];
nums[i] = nums[j]; nums[i] = nums[j];
nums[j] = tmp; nums[j] = tmp;
} }
/* 哨兵划分 */ /* 哨兵划分 */
int partition(vector<int>& nums, int left, int right) { int partition(vector<int> &nums, int left, int right) {
// 以 nums[left] 作为基准数 // 以 nums[left] 作为基准数
int i = left, j = right; int i = left, j = right;
while (i < j) { while (i < j) {
@ -316,7 +316,7 @@ comments: true
```cpp title="quick_sort.cpp" ```cpp title="quick_sort.cpp"
/* 快速排序 */ /* 快速排序 */
void quickSort(vector<int>& nums, int left, int right) { void quickSort(vector<int> &nums, int left, int right) {
// 子数组长度为 1 时终止递归 // 子数组长度为 1 时终止递归
if (left >= right) if (left >= right)
return; return;
@ -514,7 +514,7 @@ comments: true
```cpp title="quick_sort.cpp" ```cpp title="quick_sort.cpp"
/* 选取三个元素的中位数 */ /* 选取三个元素的中位数 */
int medianThree(vector<int>& nums, int left, int mid, int right) { int medianThree(vector<int> &nums, int left, int mid, int right) {
// 此处使用异或运算来简化代码 // 此处使用异或运算来简化代码
// 异或规则为 0 ^ 0 = 1 ^ 1 = 0, 0 ^ 1 = 1 ^ 0 = 1 // 异或规则为 0 ^ 0 = 1 ^ 1 = 0, 0 ^ 1 = 1 ^ 0 = 1
if ((nums[left] < nums[mid]) ^ (nums[left] < nums[right])) if ((nums[left] < nums[mid]) ^ (nums[left] < nums[right]))
@ -526,7 +526,7 @@ comments: true
} }
/* 哨兵划分(三数取中值) */ /* 哨兵划分(三数取中值) */
int partition(vector<int>& nums, int left, int right) { int partition(vector<int> &nums, int left, int right) {
// 选取三个候选元素的中位数 // 选取三个候选元素的中位数
int med = medianThree(nums, left, (left + right) / 2, right); int med = medianThree(nums, left, (left + right) / 2, right);
// 将中位数交换至数组最左端 // 将中位数交换至数组最左端
@ -821,7 +821,7 @@ comments: true
```cpp title="quick_sort.cpp" ```cpp title="quick_sort.cpp"
/* 快速排序(尾递归优化) */ /* 快速排序(尾递归优化) */
void quickSort(vector<int>& nums, int left, int right) { void quickSort(vector<int> &nums, int left, int right) {
// 子数组长度为 1 时终止 // 子数组长度为 1 时终止
while (left < right) { while (left < right) {
// 哨兵划分操作 // 哨兵划分操作

@ -71,7 +71,8 @@ $$
// 获取数组的最大元素,用于判断最大位数 // 获取数组的最大元素,用于判断最大位数
int m = Integer.MIN_VALUE; int m = Integer.MIN_VALUE;
for (int num : nums) for (int num : nums)
if (num > m) m = num; if (num > m)
m = num;
// 按照从低位到高位的顺序遍历 // 按照从低位到高位的顺序遍历
for (int exp = 1; exp <= m; exp *= 10) for (int exp = 1; exp <= m; exp *= 10)
// 对数组元素的第 k 位执行计数排序 // 对数组元素的第 k 位执行计数排序
@ -92,7 +93,7 @@ $$
} }
/* 计数排序(根据 nums 第 k 位排序) */ /* 计数排序(根据 nums 第 k 位排序) */
void countingSortDigit(vector<int>& nums, int exp) { void countingSortDigit(vector<int> &nums, int exp) {
// 十进制的位范围为 0~9 ,因此需要长度为 10 的桶 // 十进制的位范围为 0~9 ,因此需要长度为 10 的桶
vector<int> counter(10, 0); vector<int> counter(10, 0);
int n = nums.size(); int n = nums.size();
@ -119,7 +120,7 @@ $$
} }
/* 基数排序 */ /* 基数排序 */
void radixSort(vector<int>& nums) { void radixSort(vector<int> &nums) {
// 获取数组的最大元素,用于判断最大位数 // 获取数组的最大元素,用于判断最大位数
int m = *max_element(nums.begin(), nums.end()); int m = *max_element(nums.begin(), nums.end());
// 按照从低位到高位的顺序遍历 // 按照从低位到高位的顺序遍历

@ -326,6 +326,7 @@ comments: true
int val; // 节点值 int val; // 节点值
ListNode next; // 后继节点引用(指针) ListNode next; // 后继节点引用(指针)
ListNode prev; // 前驱节点引用(指针) ListNode prev; // 前驱节点引用(指针)
ListNode(int val) { ListNode(int val) {
this.val = val; this.val = val;
prev = next = null; prev = next = null;
@ -455,7 +456,8 @@ comments: true
int val; // 节点值 int val; // 节点值
DoublyListNode *next; // 后继节点指针 DoublyListNode *next; // 后继节点指针
DoublyListNode *prev; // 前驱节点指针 DoublyListNode *prev; // 前驱节点指针
DoublyListNode(int val) : val(val), prev(nullptr), next(nullptr) {} DoublyListNode(int val) : val(val), prev(nullptr), next(nullptr) {
}
}; };
/* 基于双向链表实现的双向队列 */ /* 基于双向链表实现的双向队列 */
@ -466,7 +468,8 @@ comments: true
public: public:
/* 构造方法 */ /* 构造方法 */
LinkedListDeque() : front(nullptr), rear(nullptr) {} LinkedListDeque() : front(nullptr), rear(nullptr) {
}
/* 析构方法 */ /* 析构方法 */
~LinkedListDeque() { ~LinkedListDeque() {

@ -379,7 +379,7 @@ comments: true
/* 入队 */ /* 入队 */
void push(int num) { void push(int num) {
// 尾节点后添加 num // 尾节点后添加 num
ListNode* node = new ListNode(num); ListNode *node = new ListNode(num);
// 如果队列为空,则令头、尾节点都指向该节点 // 如果队列为空,则令头、尾节点都指向该节点
if (front == nullptr) { if (front == nullptr) {
front = node; front = node;
@ -413,7 +413,7 @@ comments: true
/* 将链表转化为 Vector 并返回 */ /* 将链表转化为 Vector 并返回 */
vector<int> toVector() { vector<int> toVector() {
ListNode* node = front; ListNode *node = front;
vector<int> res(size()); vector<int> res(size());
for (int i = 0; i < res.size(); i++) { for (int i = 0; i < res.size(); i++) {
res[i] = node->val; res[i] = node->val;

@ -343,7 +343,7 @@ comments: true
/* 基于链表实现的栈 */ /* 基于链表实现的栈 */
class LinkedListStack { class LinkedListStack {
private: private:
ListNode* stackTop; // 将头节点作为栈顶 ListNode *stackTop; // 将头节点作为栈顶
int stkSize; // 栈的长度 int stkSize; // 栈的长度
public: public:
@ -369,7 +369,7 @@ comments: true
/* 入栈 */ /* 入栈 */
void push(int num) { void push(int num) {
ListNode* node = new ListNode(num); ListNode *node = new ListNode(num);
node->next = stackTop; node->next = stackTop;
stackTop = node; stackTop = node;
stkSize++; stkSize++;
@ -394,7 +394,7 @@ comments: true
/* 将 List 转化为 Array 并返回 */ /* 将 List 转化为 Array 并返回 */
vector<int> toVector() { vector<int> toVector() {
ListNode* node = stackTop; ListNode *node = stackTop;
vector<int> res(size()); vector<int> res(size());
for (int i = res.size() - 1; i >= 0; i--) { for (int i = res.size() - 1; i >= 0; i--) {
res[i] = node->val; res[i] = node->val;
@ -864,6 +864,7 @@ comments: true
/* 基于数组实现的栈 */ /* 基于数组实现的栈 */
class ArrayStack { class ArrayStack {
private ArrayList<Integer> stack; private ArrayList<Integer> stack;
public ArrayStack() { public ArrayStack() {
// 初始化列表(动态数组) // 初始化列表(动态数组)
stack = new ArrayList<>(); stack = new ArrayList<>();
@ -937,7 +938,7 @@ comments: true
/* 访问栈顶元素 */ /* 访问栈顶元素 */
int top() { int top() {
if(empty()) if (empty())
throw out_of_range("栈为空"); throw out_of_range("栈为空");
return stack.back(); return stack.back();
} }

@ -177,13 +177,13 @@ G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis 在其 1962 年发表的论文 "An algorit
```cpp title="avl_tree.cpp" ```cpp title="avl_tree.cpp"
/* 获取节点高度 */ /* 获取节点高度 */
int height(TreeNode* node) { int height(TreeNode *node) {
// 空节点高度为 -1 ,叶节点高度为 0 // 空节点高度为 -1 ,叶节点高度为 0
return node == nullptr ? -1 : node->height; return node == nullptr ? -1 : node->height;
} }
/* 更新节点高度 */ /* 更新节点高度 */
void updateHeight(TreeNode* node) { void updateHeight(TreeNode *node) {
// 节点高度等于最高子树高度 + 1 // 节点高度等于最高子树高度 + 1
node->height = max(height(node->left), height(node->right)) + 1; node->height = max(height(node->left), height(node->right)) + 1;
} }
@ -331,7 +331,8 @@ G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis 在其 1962 年发表的论文 "An algorit
/* 获取平衡因子 */ /* 获取平衡因子 */
int balanceFactor(TreeNode node) { int balanceFactor(TreeNode node) {
// 空节点平衡因子为 0 // 空节点平衡因子为 0
if (node == null) return 0; if (node == null)
return 0;
// 节点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度 // 节点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
return height(node.left) - height(node.right); return height(node.left) - height(node.right);
} }
@ -341,9 +342,10 @@ G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis 在其 1962 年发表的论文 "An algorit
```cpp title="avl_tree.cpp" ```cpp title="avl_tree.cpp"
/* 获取平衡因子 */ /* 获取平衡因子 */
int balanceFactor(TreeNode* node) { int balanceFactor(TreeNode *node) {
// 空节点平衡因子为 0 // 空节点平衡因子为 0
if (node == nullptr) return 0; if (node == nullptr)
return 0;
// 节点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度 // 节点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
return height(node->left) - height(node->right); return height(node->left) - height(node->right);
} }
@ -498,9 +500,9 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
```cpp title="avl_tree.cpp" ```cpp title="avl_tree.cpp"
/* 右旋操作 */ /* 右旋操作 */
TreeNode* rightRotate(TreeNode* node) { TreeNode *rightRotate(TreeNode *node) {
TreeNode* child = node->left; TreeNode *child = node->left;
TreeNode* grandChild = child->right; TreeNode *grandChild = child->right;
// 以 child 为原点,将 node 向右旋转 // 以 child 为原点,将 node 向右旋转
child->right = node; child->right = node;
node->left = grandChild; node->left = grandChild;
@ -682,9 +684,9 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
```cpp title="avl_tree.cpp" ```cpp title="avl_tree.cpp"
/* 左旋操作 */ /* 左旋操作 */
TreeNode* leftRotate(TreeNode* node) { TreeNode *leftRotate(TreeNode *node) {
TreeNode* child = node->right; TreeNode *child = node->right;
TreeNode* grandChild = child->left; TreeNode *grandChild = child->left;
// 以 child 为原点,将 node 向左旋转 // 以 child 为原点,将 node 向左旋转
child->left = node; child->left = node;
node->right = grandChild; node->right = grandChild;
@ -905,7 +907,7 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
```cpp title="avl_tree.cpp" ```cpp title="avl_tree.cpp"
/* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */ /* 执行旋转操作,使该子树重新恢复平衡 */
TreeNode* rotate(TreeNode* node) { TreeNode *rotate(TreeNode *node) {
// 获取节点 node 的平衡因子 // 获取节点 node 的平衡因子
int _balanceFactor = balanceFactor(node); int _balanceFactor = balanceFactor(node);
// 左偏树 // 左偏树
@ -1201,7 +1203,8 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
/* 递归插入节点(辅助方法) */ /* 递归插入节点(辅助方法) */
TreeNode insertHelper(TreeNode node, int val) { TreeNode insertHelper(TreeNode node, int val) {
if (node == null) return new TreeNode(val); if (node == null)
return new TreeNode(val);
/* 1. 查找插入位置,并插入节点 */ /* 1. 查找插入位置,并插入节点 */
if (val < node.val) if (val < node.val)
node.left = insertHelper(node.left, val); node.left = insertHelper(node.left, val);
@ -1221,13 +1224,13 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
```cpp title="avl_tree.cpp" ```cpp title="avl_tree.cpp"
/* 插入节点 */ /* 插入节点 */
TreeNode* insert(int val) { TreeNode *insert(int val) {
root = insertHelper(root, val); root = insertHelper(root, val);
return root; return root;
} }
/* 递归插入节点(辅助方法) */ /* 递归插入节点(辅助方法) */
TreeNode* insertHelper(TreeNode* node, int val) { TreeNode *insertHelper(TreeNode *node, int val) {
if (node == nullptr) if (node == nullptr)
return new TreeNode(val); return new TreeNode(val);
/* 1. 查找插入位置,并插入节点 */ /* 1. 查找插入位置,并插入节点 */
@ -1472,7 +1475,8 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
/* 递归删除节点(辅助方法) */ /* 递归删除节点(辅助方法) */
TreeNode removeHelper(TreeNode node, int val) { TreeNode removeHelper(TreeNode node, int val) {
if (node == null) return null; if (node == null)
return null;
/* 1. 查找节点,并删除之 */ /* 1. 查找节点,并删除之 */
if (val < node.val) if (val < node.val)
node.left = removeHelper(node.left, val); node.left = removeHelper(node.left, val);
@ -1503,7 +1507,8 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
/* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */ /* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
TreeNode getInOrderNext(TreeNode node) { TreeNode getInOrderNext(TreeNode node) {
if (node == null) return node; if (node == null)
return node;
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出 // 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出
while (node.left != null) { while (node.left != null) {
node = node.left; node = node.left;
@ -1516,13 +1521,13 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
```cpp title="avl_tree.cpp" ```cpp title="avl_tree.cpp"
/* 删除节点 */ /* 删除节点 */
TreeNode* remove(int val) { TreeNode *remove(int val) {
root = removeHelper(root, val); root = removeHelper(root, val);
return root; return root;
} }
/* 递归删除节点(辅助方法) */ /* 递归删除节点(辅助方法) */
TreeNode* removeHelper(TreeNode* node, int val) { TreeNode *removeHelper(TreeNode *node, int val) {
if (node == nullptr) if (node == nullptr)
return nullptr; return nullptr;
/* 1. 查找节点,并删除之 */ /* 1. 查找节点,并删除之 */
@ -1532,7 +1537,7 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
node->right = removeHelper(node->right, val); node->right = removeHelper(node->right, val);
else { else {
if (node->left == nullptr || node->right == nullptr) { if (node->left == nullptr || node->right == nullptr) {
TreeNode* child = node->left != nullptr ? node->left : node->right; TreeNode *child = node->left != nullptr ? node->left : node->right;
// 子节点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回 // 子节点数量 = 0 ,直接删除 node 并返回
if (child == nullptr) { if (child == nullptr) {
delete node; delete node;
@ -1545,7 +1550,7 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
} }
} else { } else {
// 子节点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个节点删除,并用该节点替换当前节点 // 子节点数量 = 2 ,则将中序遍历的下个节点删除,并用该节点替换当前节点
TreeNode* temp = getInOrderNext(node->right); TreeNode *temp = getInOrderNext(node->right);
int tempVal = temp->val; int tempVal = temp->val;
node->right = removeHelper(node->right, temp->val); node->right = removeHelper(node->right, temp->val);
node->val = tempVal; node->val = tempVal;
@ -1559,7 +1564,7 @@ AVL 树的特点在于「旋转 Rotation」操作它能够在不影响二叉
} }
/* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */ /* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
TreeNode* getInOrderNext(TreeNode* node) { TreeNode *getInOrderNext(TreeNode *node) {
if (node == nullptr) if (node == nullptr)
return node; return node;
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出 // 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出

@ -46,11 +46,14 @@ comments: true
// 循环查找,越过叶节点后跳出 // 循环查找,越过叶节点后跳出
while (cur != null) { while (cur != null) {
// 目标节点在 cur 的右子树中 // 目标节点在 cur 的右子树中
if (cur.val < num) cur = cur.right; if (cur.val < num)
cur = cur.right;
// 目标节点在 cur 的左子树中 // 目标节点在 cur 的左子树中
else if (cur.val > num) cur = cur.left; else if (cur.val > num)
cur = cur.left;
// 找到目标节点,跳出循环 // 找到目标节点,跳出循环
else break; else
break;
} }
// 返回目标节点 // 返回目标节点
return cur; return cur;
@ -61,16 +64,19 @@ comments: true
```cpp title="binary_search_tree.cpp" ```cpp title="binary_search_tree.cpp"
/* 查找节点 */ /* 查找节点 */
TreeNode* search(int num) { TreeNode *search(int num) {
TreeNode* cur = root; TreeNode *cur = root;
// 循环查找,越过叶节点后跳出 // 循环查找,越过叶节点后跳出
while (cur != nullptr) { while (cur != nullptr) {
// 目标节点在 cur 的右子树中 // 目标节点在 cur 的右子树中
if (cur->val < num) cur = cur->right; if (cur->val < num)
cur = cur->right;
// 目标节点在 cur 的左子树中 // 目标节点在 cur 的左子树中
else if (cur->val > num) cur = cur->left; else if (cur->val > num)
cur = cur->left;
// 找到目标节点,跳出循环 // 找到目标节点,跳出循环
else break; else
break;
} }
// 返回目标节点 // 返回目标节点
return cur; return cur;
@ -259,22 +265,28 @@ comments: true
/* 插入节点 */ /* 插入节点 */
TreeNode insert(int num) { TreeNode insert(int num) {
// 若树为空,直接提前返回 // 若树为空,直接提前返回
if (root == null) return null; if (root == null)
return null;
TreeNode cur = root, pre = null; TreeNode cur = root, pre = null;
// 循环查找,越过叶节点后跳出 // 循环查找,越过叶节点后跳出
while (cur != null) { while (cur != null) {
// 找到重复节点,直接返回 // 找到重复节点,直接返回
if (cur.val == num) return null; if (cur.val == num)
return null;
pre = cur; pre = cur;
// 插入位置在 cur 的右子树中 // 插入位置在 cur 的右子树中
if (cur.val < num) cur = cur.right; if (cur.val < num)
cur = cur.right;
// 插入位置在 cur 的左子树中 // 插入位置在 cur 的左子树中
else cur = cur.left; else
cur = cur.left;
} }
// 插入节点 val // 插入节点 val
TreeNode node = new TreeNode(num); TreeNode node = new TreeNode(num);
if (pre.val < num) pre.right = node; if (pre.val < num)
else pre.left = node; pre.right = node;
else
pre.left = node;
return node; return node;
} }
``` ```
@ -283,24 +295,30 @@ comments: true
```cpp title="binary_search_tree.cpp" ```cpp title="binary_search_tree.cpp"
/* 插入节点 */ /* 插入节点 */
TreeNode* insert(int num) { TreeNode *insert(int num) {
// 若树为空,直接提前返回 // 若树为空,直接提前返回
if (root == nullptr) return nullptr; if (root == nullptr)
return nullptr;
TreeNode *cur = root, *pre = nullptr; TreeNode *cur = root, *pre = nullptr;
// 循环查找,越过叶节点后跳出 // 循环查找,越过叶节点后跳出
while (cur != nullptr) { while (cur != nullptr) {
// 找到重复节点,直接返回 // 找到重复节点,直接返回
if (cur->val == num) return nullptr; if (cur->val == num)
return nullptr;
pre = cur; pre = cur;
// 插入位置在 cur 的右子树中 // 插入位置在 cur 的右子树中
if (cur->val < num) cur = cur->right; if (cur->val < num)
cur = cur->right;
// 插入位置在 cur 的左子树中 // 插入位置在 cur 的左子树中
else cur = cur->left; else
cur = cur->left;
} }
// 插入节点 val // 插入节点 val
TreeNode* node = new TreeNode(num); TreeNode *node = new TreeNode(num);
if (pre->val < num) pre->right = node; if (pre->val < num)
else pre->left = node; pre->right = node;
else
pre->left = node;
return node; return node;
} }
``` ```
@ -588,27 +606,34 @@ comments: true
/* 删除节点 */ /* 删除节点 */
TreeNode remove(int num) { TreeNode remove(int num) {
// 若树为空,直接提前返回 // 若树为空,直接提前返回
if (root == null) return null; if (root == null)
return null;
TreeNode cur = root, pre = null; TreeNode cur = root, pre = null;
// 循环查找,越过叶节点后跳出 // 循环查找,越过叶节点后跳出
while (cur != null) { while (cur != null) {
// 找到待删除节点,跳出循环 // 找到待删除节点,跳出循环
if (cur.val == num) break; if (cur.val == num)
break;
pre = cur; pre = cur;
// 待删除节点在 cur 的右子树中 // 待删除节点在 cur 的右子树中
if (cur.val < num) cur = cur.right; if (cur.val < num)
cur = cur.right;
// 待删除节点在 cur 的左子树中 // 待删除节点在 cur 的左子树中
else cur = cur.left; else
cur = cur.left;
} }
// 若无待删除节点,则直接返回 // 若无待删除节点,则直接返回
if (cur == null) return null; if (cur == null)
return null;
// 子节点数量 = 0 or 1 // 子节点数量 = 0 or 1
if (cur.left == null || cur.right == null) { if (cur.left == null || cur.right == null) {
// 当子节点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子节点 // 当子节点数量 = 0 / 1 时, child = null / 该子节点
TreeNode child = cur.left != null ? cur.left : cur.right; TreeNode child = cur.left != null ? cur.left : cur.right;
// 删除节点 cur // 删除节点 cur
if (pre.left == cur) pre.left = child; if (pre.left == cur)
else pre.right = child; pre.left = child;
else
pre.right = child;
} }
// 子节点数量 = 2 // 子节点数量 = 2
else { else {
@ -625,7 +650,8 @@ comments: true
/* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */ /* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
TreeNode getInOrderNext(TreeNode root) { TreeNode getInOrderNext(TreeNode root) {
if (root == null) return root; if (root == null)
return root;
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出 // 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出
while (root.left != null) { while (root.left != null) {
root = root.left; root = root.left;
@ -638,36 +664,43 @@ comments: true
```cpp title="binary_search_tree.cpp" ```cpp title="binary_search_tree.cpp"
/* 删除节点 */ /* 删除节点 */
TreeNode* remove(int num) { TreeNode *remove(int num) {
// 若树为空,直接提前返回 // 若树为空,直接提前返回
if (root == nullptr) return nullptr; if (root == nullptr)
return nullptr;
TreeNode *cur = root, *pre = nullptr; TreeNode *cur = root, *pre = nullptr;
// 循环查找,越过叶节点后跳出 // 循环查找,越过叶节点后跳出
while (cur != nullptr) { while (cur != nullptr) {
// 找到待删除节点,跳出循环 // 找到待删除节点,跳出循环
if (cur->val == num) break; if (cur->val == num)
break;
pre = cur; pre = cur;
// 待删除节点在 cur 的右子树中 // 待删除节点在 cur 的右子树中
if (cur->val < num) cur = cur->right; if (cur->val < num)
cur = cur->right;
// 待删除节点在 cur 的左子树中 // 待删除节点在 cur 的左子树中
else cur = cur->left; else
cur = cur->left;
} }
// 若无待删除节点,则直接返回 // 若无待删除节点,则直接返回
if (cur == nullptr) return nullptr; if (cur == nullptr)
return nullptr;
// 子节点数量 = 0 or 1 // 子节点数量 = 0 or 1
if (cur->left == nullptr || cur->right == nullptr) { if (cur->left == nullptr || cur->right == nullptr) {
// 当子节点数量 = 0 / 1 时, child = nullptr / 该子节点 // 当子节点数量 = 0 / 1 时, child = nullptr / 该子节点
TreeNode* child = cur->left != nullptr ? cur->left : cur->right; TreeNode *child = cur->left != nullptr ? cur->left : cur->right;
// 删除节点 cur // 删除节点 cur
if (pre->left == cur) pre->left = child; if (pre->left == cur)
else pre->right = child; pre->left = child;
else
pre->right = child;
// 释放内存 // 释放内存
delete cur; delete cur;
} }
// 子节点数量 = 2 // 子节点数量 = 2
else { else {
// 获取中序遍历中 cur 的下一个节点 // 获取中序遍历中 cur 的下一个节点
TreeNode* nex = getInOrderNext(cur->right); TreeNode *nex = getInOrderNext(cur->right);
int tmp = nex->val; int tmp = nex->val;
// 递归删除节点 nex // 递归删除节点 nex
remove(nex->val); remove(nex->val);
@ -678,8 +711,9 @@ comments: true
} }
/* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */ /* 获取中序遍历中的下一个节点(仅适用于 root 有左子节点的情况) */
TreeNode* getInOrderNext(TreeNode* root) { TreeNode *getInOrderNext(TreeNode *root) {
if (root == nullptr) return root; if (root == nullptr)
return root;
// 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出 // 循环访问左子节点,直到叶节点时为最小节点,跳出
while (root->left != nullptr) { while (root->left != nullptr) {
root = root->left; root = root->left;

@ -47,14 +47,14 @@ comments: true
```cpp title="binary_tree_bfs.cpp" ```cpp title="binary_tree_bfs.cpp"
/* 层序遍历 */ /* 层序遍历 */
vector<int> levelOrder(TreeNode* root) { vector<int> levelOrder(TreeNode *root) {
// 初始化队列,加入根节点 // 初始化队列,加入根节点
queue<TreeNode*> queue; queue<TreeNode *> queue;
queue.push(root); queue.push(root);
// 初始化一个列表,用于保存遍历序列 // 初始化一个列表,用于保存遍历序列
vector<int> vec; vector<int> vec;
while (!queue.empty()) { while (!queue.empty()) {
TreeNode* node = queue.front(); TreeNode *node = queue.front();
queue.pop(); // 队列出队 queue.pop(); // 队列出队
vec.push_back(node->val); // 保存节点值 vec.push_back(node->val); // 保存节点值
if (node->left != nullptr) if (node->left != nullptr)
@ -277,7 +277,8 @@ comments: true
```java title="binary_tree_dfs.java" ```java title="binary_tree_dfs.java"
/* 前序遍历 */ /* 前序遍历 */
void preOrder(TreeNode root) { void preOrder(TreeNode root) {
if (root == null) return; if (root == null)
return;
// 访问优先级:根节点 -> 左子树 -> 右子树 // 访问优先级:根节点 -> 左子树 -> 右子树
list.add(root.val); list.add(root.val);
preOrder(root.left); preOrder(root.left);
@ -286,7 +287,8 @@ comments: true
/* 中序遍历 */ /* 中序遍历 */
void inOrder(TreeNode root) { void inOrder(TreeNode root) {
if (root == null) return; if (root == null)
return;
// 访问优先级:左子树 -> 根节点 -> 右子树 // 访问优先级:左子树 -> 根节点 -> 右子树
inOrder(root.left); inOrder(root.left);
list.add(root.val); list.add(root.val);
@ -295,7 +297,8 @@ comments: true
/* 后序遍历 */ /* 后序遍历 */
void postOrder(TreeNode root) { void postOrder(TreeNode root) {
if (root == null) return; if (root == null)
return;
// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根节点 // 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根节点
postOrder(root.left); postOrder(root.left);
postOrder(root.right); postOrder(root.right);
@ -307,8 +310,9 @@ comments: true
```cpp title="binary_tree_dfs.cpp" ```cpp title="binary_tree_dfs.cpp"
/* 前序遍历 */ /* 前序遍历 */
void preOrder(TreeNode* root) { void preOrder(TreeNode *root) {
if (root == nullptr) return; if (root == nullptr)
return;
// 访问优先级:根节点 -> 左子树 -> 右子树 // 访问优先级:根节点 -> 左子树 -> 右子树
vec.push_back(root->val); vec.push_back(root->val);
preOrder(root->left); preOrder(root->left);
@ -316,8 +320,9 @@ comments: true
} }
/* 中序遍历 */ /* 中序遍历 */
void inOrder(TreeNode* root) { void inOrder(TreeNode *root) {
if (root == nullptr) return; if (root == nullptr)
return;
// 访问优先级:左子树 -> 根节点 -> 右子树 // 访问优先级:左子树 -> 根节点 -> 右子树
inOrder(root->left); inOrder(root->left);
vec.push_back(root->val); vec.push_back(root->val);
@ -325,8 +330,9 @@ comments: true
} }
/* 后序遍历 */ /* 后序遍历 */
void postOrder(TreeNode* root) { void postOrder(TreeNode *root) {
if (root == nullptr) return; if (root == nullptr)
return;
// 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根节点 // 访问优先级:左子树 -> 右子树 -> 根节点
postOrder(root->left); postOrder(root->left);
postOrder(root->right); postOrder(root->right);

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