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krahets 1 year ago
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commit ab9c107bb7

@ -3008,6 +3008,7 @@ $$
// 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)
if (nums[i] == 1) return i; if (nums[i] == 1) return i;
} }
return -1; return -1;
} }
``` ```

@ -163,7 +163,22 @@ comments: true
=== "C" === "C"
```c title="binary_search_edge.c" ```c title="binary_search_edge.c"
[class]{}-[func]{binarySearchLeftEdge} /* 二分查找最左一个元素 */
int binarySearchLeftEdge(int *nums, int size, int target) {
int i = 0, j = size - 1; // 初始化双闭区间 [0, n-1]
while (i <= j) {
int m = i + (j - i) / 2; // 计算中点索引 m
if (nums[m] < target)
i = m + 1; // target 在区间 [m+1, j] 中
else if (nums[m] > target)
j = m - 1; // target 在区间 [i, m-1] 中
else
j = m - 1; // 首个小于 target 的元素在区间 [i, m-1] 中
}
if (i == size || nums[i] != target)
return -1; // 未找到目标元素,返回 -1
return i;
}
``` ```
=== "C#" === "C#"
@ -221,7 +236,21 @@ comments: true
=== "Dart" === "Dart"
```dart title="binary_search_edge.dart" ```dart title="binary_search_edge.dart"
[class]{}-[func]{binarySearchLeftEdge} /* 二分查找最左一个元素 */
int binarySearchLeftEdge(List<int> nums, int target) {
int i = 0, j = nums.length - 1; // 初始化双闭区间 [0, n-1]
while (i <= j) {
int m = i + (j - i) ~/ 2; // 计算中间索引 m
if (nums[m] < target)
i = m + 1; // target 在区间 [m+1, j] 中
else if (nums[m] > target)
j = m - 1; // target 在区间 [i, m-1] 中
else
j = m - 1; // 首个小于 target 的元素在区间 [i, m-1] 中
}
if (i == nums.length || nums[i] != target) return -1; // 未找到目标元素,返回 -1
return i;
}
``` ```
## 10.2.3. &nbsp; 查找右边界 ## 10.2.3. &nbsp; 查找右边界
@ -335,7 +364,22 @@ comments: true
=== "C" === "C"
```c title="binary_search_edge.c" ```c title="binary_search_edge.c"
[class]{}-[func]{binarySearchRightEdge} /* 二分查找最右一个元素 */
int binarySearchRightEdge(int *nums, int size, int target) {
int i = 0, j = size - 1; // 初始化双闭区间 [0, n-1]
while (i <= j) {
int m = i + (j - i) / 2; // 计算中点索引 m
if (nums[m] < target)
i = m + 1; // target 在区间 [m+1, j] 中
else if (nums[m] > target)
j = m - 1; // target 在区间 [i, m-1] 中
else
i = m + 1; // 首个大于 target 的元素在区间 [m+1, j] 中
}
if (j < 0 || nums[j] != target)
return -1; // 未找到目标元素,返回 -1
return j;
}
``` ```
=== "C#" === "C#"
@ -393,7 +437,21 @@ comments: true
=== "Dart" === "Dart"
```dart title="binary_search_edge.dart" ```dart title="binary_search_edge.dart"
[class]{}-[func]{binarySearchRightEdge} /* 二分查找最右一个元素 */
int binarySearchRightEdge(List<int> nums, int target) {
int i = 0, j = nums.length - 1; // 初始化双闭区间 [0, n-1]
while (i <= j) {
int m = i + (j - i) ~/ 2; // 计算中间索引 m
if (nums[m] < target)
i = m + 1; // target 在区间 [m+1, j] 中
else if (nums[m] > target)
j = m - 1; // target 在区间 [i, m-1] 中
else
i = m + 1; // 首个大于 target 的元素在区间 [m+1, j] 中
}
if (j < 0 || nums[j] != target) return -1; // -1
return j;
}
``` ```
观察下图,搜索最右边元素时指针 $j$ 的作用与搜索最左边元素时指针 $i$ 的作用一致,反之亦然。也就是说,**搜索最左边元素和最右边元素的实现是镜像对称的**。 观察下图,搜索最右边元素时指针 $j$ 的作用与搜索最左边元素时指针 $i$ 的作用一致,反之亦然。也就是说,**搜索最左边元素和最右边元素的实现是镜像对称的**。

@ -212,7 +212,53 @@ comments: true
=== "C" === "C"
```c title="bucket_sort.c" ```c title="bucket_sort.c"
[class]{}-[func]{bucketSort} /* 桶排序 */
void bucketSort(float nums[], int size) {
// 初始化 k = n/2 个桶,预期向每个桶分配 2 个元素
int k = size / 2;
float **buckets = calloc(k, sizeof(float *));
for (int i = 0; i < k; i++) {
// 每个桶最多可以分配 k 个元素
buckets[i] = calloc(ARRAY_SIZE, sizeof(float));
}
// 1. 将数组元素分配到各个桶中
for (int i = 0; i < size; i++) {
// 输入数据范围 [0, 1),使用 num * k 映射到索引范围 [0, k-1]
int bucket_idx = nums[i] * k;
int j = 0;
// 如果桶中有数据且数据小于当前值 nums[i], 要将其放到当前桶的后面,相当于 cpp 中的 push_back
while (buckets[bucket_idx][j] > 0 && buckets[bucket_idx][j] < nums[i]) {
j++;
}
float temp = nums[i];
while (j < ARRAY_SIZE && buckets[bucket_idx][j] > 0) {
swap(&temp, &buckets[bucket_idx][j]);
j++;
}
buckets[bucket_idx][j] = temp;
}
// 2. 对各个桶执行排序
for (int i = 0; i < k; i++) {
qsort(buckets[i], ARRAY_SIZE, sizeof(float), compare_float);
}
// 3. 遍历桶合并结果
for (int i = 0, j = 0; j < k; j++) {
for (int l = 0; l < ARRAY_SIZE; l++) {
if (buckets[j][l] > 0) {
nums[i++] = buckets[j][l];
}
}
}
// 释放上述分配的内存
for (int i = 0; i < k; i++) {
free(buckets[i]);
}
free(buckets);
}
``` ```
=== "C#" === "C#"

@ -246,9 +246,46 @@ comments: true
=== "C" === "C"
```c title="heap_sort.c" ```c title="heap_sort.c"
[class]{}-[func]{siftDown} /* 堆的长度为 n ,从节点 i 开始,从顶至底堆化 */
void siftDown(int nums[], int n, int i) {
while (1) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点,记为 ma
int l = 2 * i + 1;
int r = 2 * i + 2;
int ma = i;
if (l < n && nums[l] > nums[ma])
ma = l;
if (r < n && nums[r] > nums[ma])
ma = r;
// 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;
}
// 交换两节点
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[ma];
nums[ma] = temp;
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{}-[func]{heapSort} /* 堆排序 */
void heapSort(int nums[], int n) {
// 建堆操作:堆化除叶节点以外的其他所有节点
for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; --i) {
siftDown(nums, n, i);
}
// 从堆中提取最大元素,循环 n-1 轮
for (int i = n - 1; i > 0; --i) {
// 交换根节点与最右叶节点(即交换首元素与尾元素)
int tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;
// 以根节点为起点,从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0);
}
}
``` ```
=== "C#" === "C#"
@ -346,9 +383,42 @@ comments: true
=== "Dart" === "Dart"
```dart title="heap_sort.dart" ```dart title="heap_sort.dart"
[class]{}-[func]{siftDown} /* 堆的长度为 n ,从节点 i 开始,从顶至底堆化 */
void siftDown(List<int> nums, int n, int i) {
while (true) {
// 判断节点 i, l, r 中值最大的节点,记为 ma
int l = 2 * i + 1;
int r = 2 * i + 2;
int ma = i;
if (l < n && nums[l] > nums[ma]) ma = l;
if (r < n && nums[r] > nums[ma]) ma = r;
// 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;
// 交换两节点
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[ma];
nums[ma] = temp;
// 循环向下堆化
i = ma;
}
}
[class]{}-[func]{heapSort} /* 堆排序 */
void heapSort(List<int> nums) {
// 建堆操作:堆化除叶节点以外的其他所有节点
for (int i = nums.length ~/ 2 - 1; i >= 0; i--) {
siftDown(nums, nums.length, i);
}
// 从堆中提取最大元素,循环 n-1 轮
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
// 交换根节点与最右叶节点(即交换首元素与尾元素)
int tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;
// 以根节点为起点,从顶至底进行堆化
siftDown(nums, i, 0);
}
}
``` ```
## 11.7.2. &nbsp; 算法特性 ## 11.7.2. &nbsp; 算法特性

@ -146,7 +146,22 @@ comments: true
=== "C" === "C"
```c title="selection_sort.c" ```c title="selection_sort.c"
[class]{}-[func]{selectionSort} /* 选择排序 */
void selectionSort(int nums[], int n) {
// 外循环:未排序区间为 [i, n-1]
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
// 内循环:找到未排序区间内的最小元素
int k = i;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (nums[j] < nums[k])
k = j; // 记录最小元素的索引
}
// 将该最小元素与未排序区间的首个元素交换
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[k];
nums[k] = temp;
}
}
``` ```
=== "C#" === "C#"
@ -198,7 +213,22 @@ comments: true
=== "Dart" === "Dart"
```dart title="selection_sort.dart" ```dart title="selection_sort.dart"
[class]{}-[func]{selectionSort} /* 选择排序 */
void selectionSort(List<int> nums) {
int n = nums.length;
// 外循环:未排序区间为 [i, n-1]
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
// 内循环:找到未排序区间内的最小元素
int k = i;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (nums[j] < nums[k]) k = j; //
}
// 将该最小元素与未排序区间的首个元素交换
int temp = nums[i];
nums[i] = nums[k];
nums[k] = temp;
}
}
``` ```
## 11.2.1. &nbsp; 算法特性 ## 11.2.1. &nbsp; 算法特性

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