Yudong Jin
2 years ago
commit
87acfc91ab
@ -1 +1,2 @@
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add_executable(array array.c)
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add_executable(array array.c)
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add_executable(linked_list linked_list.c)
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@ -0,0 +1,88 @@
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/**
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* File: linked_list.c
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* Created Time: 2022-01-12
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* Author: Zero (glj0@outlook.com)
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*/
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#include "../include/include.h"
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/* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
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void insert(ListNode* n0, ListNode* P) {
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ListNode *n1 = n0->next;
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n0->next = P;
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P->next = n1;
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}
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/* 删除链表的结点 n0 之后的首个结点 */
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// 由于引入了 stdio.h ，此处无法使用 remove 关键词
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// 详见 https://github.com/krahets/hello-algo/pull/244#discussion_r1067863888
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void removeNode(ListNode* n0) {
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if (!n0->next)
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return;
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// n0 -> P -> n1
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ListNode *P = n0->next;
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ListNode *n1 = P->next;
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n0->next = n1;
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// 释放内存
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free(P);
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}
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/* 访问链表中索引为 index 的结点 */
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ListNode* access(ListNode* head, int index) {
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while (head && head->next && index) {
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head = head->next;
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index--;
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}
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return head;
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}
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/* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
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int find(ListNode* head, int target) {
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int index = 0;
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while (head) {
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if (head->val == target)
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return index;
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head = head->next;
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index++;
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}
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return -1;
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}
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/* Driver Code */
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int main() {
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/* 初始化链表 */
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// 初始化各个结点
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ListNode* n0 = newListNode(1);
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||||
ListNode* n1 = newListNode(3);
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ListNode* n2 = newListNode(2);
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||||
ListNode* n3 = newListNode(5);
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||||
ListNode* n4 = newListNode(4);
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||||
// 构建引用指向
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||||
n0->next = n1;
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||||
n1->next = n2;
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n2->next = n3;
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||||
n3->next = n4;
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||||
printf("初始化的链表为\r\n");
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||||
printLinkedList(n0);
|
||||
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||||
/* 插入结点 */
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insert(n0, newListNode(0));
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||||
printf("插入结点后的链表为\r\n");
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||||
printLinkedList(n0);
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||||
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||||
/* 删除结点 */
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||||
removeNode(n0);
|
||||
printf("删除结点后的链表为\r\n");
|
||||
printLinkedList(n0);
|
||||
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||||
/* 访问结点 */
|
||||
ListNode* node = access(n0, 3);
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||||
printf("链表中索引 3 处的结点的值 = %d\r\n", node->val);
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||||
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||||
/* 查找结点 */
|
||||
int index = find(n0, 2);
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||||
printf("链表中值为 2 的结点的索引 = %d\r\n", index);
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||||
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||||
return 0;
|
||||
}
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||||
@ -0,0 +1,45 @@
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||||
// File: intHeap.go
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||||
// Created Time: 2023-01-12
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||||
// Author: Reanon (793584285@qq.com)
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||||
package chapter_heap
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||||
// Go 语言中可以通过实现 heap.Interface 来构建整数大顶堆
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// 实现 heap.Interface 需要同时实现 sort.Interface
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type intHeap []any
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||||
// Push heap.Interface 的方法，实现推入元素到堆
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func (h *intHeap) Push(x any) {
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||||
// Push 和 Pop 使用 pointer receiver 作为参数
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// 因为它们不仅会对切片的内容进行调整，还会修改切片的长度。
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||||
*h = append(*h, x.(int))
|
||||
}
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||||
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||||
// Pop heap.Interface 的方法，实现弹出堆顶元素
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||||
func (h *intHeap) Pop() any {
|
||||
// 待出堆元素存放在最后
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last := (*h)[len(*h)-1]
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||||
*h = (*h)[:len(*h)-1]
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||||
return last
|
||||
}
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||||
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||||
// Len sort.Interface 的方法
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||||
func (h *intHeap) Len() int {
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return len(*h)
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}
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||||
// Less sort.Interface 的方法
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||||
func (h *intHeap) Less(i, j int) bool {
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||||
// 如果实现小顶堆，则需要调整为小于号
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return (*h)[i].(int) > (*h)[j].(int)
|
||||
}
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||||
// Swap sort.Interface 的方法
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||||
func (h *intHeap) Swap(i, j int) {
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||||
(*h)[i], (*h)[j] = (*h)[j], (*h)[i]
|
||||
}
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||||
|
||||
// Top 获取堆顶元素
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||||
func (h *intHeap) Top() any {
|
||||
return (*h)[0]
|
||||
}
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||||
@ -0,0 +1,90 @@
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||||
// File: heap_test.go
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||||
// Created Time: 2023-01-12
|
||||
// Author: Reanon (793584285@qq.com)
|
||||
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||||
package chapter_heap
|
||||
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||||
import (
|
||||
"container/heap"
|
||||
"fmt"
|
||||
"testing"
|
||||
|
||||
. "github.com/krahets/hello-algo/pkg"
|
||||
)
|
||||
|
||||
func testPush(h *intHeap, val int) {
|
||||
// 调用 heap.Interface 的方法，来添加元素
|
||||
heap.Push(h, val)
|
||||
fmt.Printf("\n元素 %d 入堆后 \n", val)
|
||||
PrintHeap(*h)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func testPop(h *intHeap) {
|
||||
// 调用 heap.Interface 的方法，来移除元素
|
||||
val := heap.Pop(h)
|
||||
fmt.Printf("\n堆顶元素 %d 出堆后 \n", val)
|
||||
PrintHeap(*h)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func TestHeap(t *testing.T) {
|
||||
/* 初始化堆 */
|
||||
// 初始化大顶堆
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||||
maxHeap := &intHeap{}
|
||||
heap.Init(maxHeap)
|
||||
/* 元素入堆 */
|
||||
testPush(maxHeap, 1)
|
||||
testPush(maxHeap, 3)
|
||||
testPush(maxHeap, 2)
|
||||
testPush(maxHeap, 5)
|
||||
testPush(maxHeap, 4)
|
||||
|
||||
/* 获取堆顶元素 */
|
||||
top := maxHeap.Top()
|
||||
fmt.Printf("堆顶元素为 %d\n", top)
|
||||
|
||||
/* 堆顶元素出堆 */
|
||||
testPop(maxHeap)
|
||||
testPop(maxHeap)
|
||||
testPop(maxHeap)
|
||||
testPop(maxHeap)
|
||||
testPop(maxHeap)
|
||||
|
||||
/* 获取堆大小 */
|
||||
size := len(*maxHeap)
|
||||
fmt.Printf("堆元素数量为 %d\n", size)
|
||||
|
||||
/* 判断堆是否为空 */
|
||||
isEmpty := len(*maxHeap) == 0
|
||||
fmt.Printf("堆是否为空 %t\n", isEmpty)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func TestMyHeap(t *testing.T) {
|
||||
/* 初始化堆 */
|
||||
// 初始化大顶堆
|
||||
maxHeap := newMaxHeap([]any{9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2})
|
||||
fmt.Printf("输入数组并建堆后\n")
|
||||
maxHeap.print()
|
||||
|
||||
/* 获取堆顶元素 */
|
||||
peek := maxHeap.peek()
|
||||
fmt.Printf("\n堆顶元素为 %d\n", peek)
|
||||
|
||||
/* 元素入堆 */
|
||||
val := 7
|
||||
maxHeap.push(val)
|
||||
fmt.Printf("\n元素 %d 入堆后\n", val)
|
||||
maxHeap.print()
|
||||
|
||||
/* 堆顶元素出堆 */
|
||||
peek = maxHeap.poll()
|
||||
fmt.Printf("\n堆顶元素 %d 出堆后\n", peek)
|
||||
maxHeap.print()
|
||||
|
||||
/* 获取堆大小 */
|
||||
size := maxHeap.size()
|
||||
fmt.Printf("\n堆元素数量为 %d\n", size)
|
||||
|
||||
/* 判断堆是否为空 */
|
||||
isEmpty := maxHeap.isEmpty()
|
||||
fmt.Printf("\n堆是否为空 %t\n", isEmpty)
|
||||
}
|
||||
@ -0,0 +1,139 @@
|
||||
// File: my_heap.go
|
||||
// Created Time: 2023-01-12
|
||||
// Author: Reanon (793584285@qq.com)
|
||||
|
||||
package chapter_heap
|
||||
|
||||
import (
|
||||
"fmt"
|
||||
|
||||
. "github.com/krahets/hello-algo/pkg"
|
||||
)
|
||||
|
||||
type maxHeap struct {
|
||||
// 使用切片而非数组，这样无需考虑扩容问题
|
||||
data []any
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 构造函数，建立空堆 */
|
||||
func newHeap() *maxHeap {
|
||||
return &maxHeap{
|
||||
data: make([]any, 0),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 构造函数，根据切片建堆 */
|
||||
func newMaxHeap(nums []any) *maxHeap {
|
||||
// 所有元素入堆
|
||||
h := &maxHeap{data: nums}
|
||||
for i := len(h.data) - 1; i >= 0; i-- {
|
||||
// 堆化除叶结点以外的其他所有结点
|
||||
h.siftDown(i)
|
||||
}
|
||||
return h
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取左子结点索引 */
|
||||
func (h *maxHeap) left(i int) int {
|
||||
return 2*i + 1
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取右子结点索引 */
|
||||
func (h *maxHeap) right(i int) int {
|
||||
return 2*i + 2
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取父结点索引 */
|
||||
func (h *maxHeap) parent(i int) int {
|
||||
// 向下整除
|
||||
return (i - 1) / 2
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 交换元素 */
|
||||
func (h *maxHeap) swap(i, j int) {
|
||||
h.data[i], h.data[j] = h.data[j], h.data[i]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取堆大小 */
|
||||
func (h *maxHeap) size() int {
|
||||
return len(h.data)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 判断堆是否为空 */
|
||||
func (h *maxHeap) isEmpty() bool {
|
||||
return len(h.data) == 0
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 访问堆顶元素 */
|
||||
func (h *maxHeap) peek() any {
|
||||
return h.data[0]
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 元素入堆 */
|
||||
func (h *maxHeap) push(val any) {
|
||||
// 添加结点
|
||||
h.data = append(h.data, val)
|
||||
// 从底至顶堆化
|
||||
h.siftUp(len(h.data) - 1)
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 从结点 i 开始，从底至顶堆化 */
|
||||
func (h *maxHeap) siftUp(i int) {
|
||||
for true {
|
||||
// 获取结点 i 的父结点
|
||||
p := h.parent(i)
|
||||
// 当“越过根结点”或“结点无需修复”时，结束堆化
|
||||
if p < 0 || h.data[i].(int) <= h.data[p].(int) {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
// 交换两结点
|
||||
h.swap(i, p)
|
||||
// 循环向上堆化
|
||||
i = p
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 元素出堆 */
|
||||
func (h *maxHeap) poll() any {
|
||||
// 判空处理
|
||||
if h.isEmpty() {
|
||||
fmt.Println("error")
|
||||
}
|
||||
// 交换根结点与最右叶结点（即交换首元素与尾元素）
|
||||
h.swap(0, h.size()-1)
|
||||
// 删除结点
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||||
val := h.data[len(h.data)-1]
|
||||
h.data = h.data[:len(h.data)-1]
|
||||
// 从顶至底堆化
|
||||
h.siftDown(0)
|
||||
|
||||
// 返回堆顶元素
|
||||
return val
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 从结点 i 开始，从顶至底堆化 */
|
||||
func (h *maxHeap) siftDown(i int) {
|
||||
for true {
|
||||
// 判断结点 i, l, r 中值最大的结点，记为 max
|
||||
l, r, max := h.left(i), h.right(i), i
|
||||
if l < h.size() && h.data[l].(int) > h.data[max].(int) {
|
||||
max = l
|
||||
}
|
||||
if r < h.size() && h.data[r].(int) > h.data[max].(int) {
|
||||
max = r
|
||||
}
|
||||
// 若结点 i 最大或索引 l, r 越界，则无需继续堆化，跳出
|
||||
if max == i {
|
||||
break
|
||||
}
|
||||
// 交换两结点
|
||||
h.swap(i, max)
|
||||
// 循环向下堆化
|
||||
i = max
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 打印堆（二叉树） */
|
||||
func (h *maxHeap) print() {
|
||||
PrintHeap(h.data)
|
||||
}
|
||||
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