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synced 2024-12-26 12:46:31 +08:00
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29807a3761
commit
be77ba7a70
16 changed files with 60 additions and 58 deletions
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@ -434,12 +434,12 @@ comments: true
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```python title="list.py"
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# 通过索引遍历列表
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count: int = 0
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count = 0
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for i in range(len(list)):
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count += 1
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# 直接遍历列表元素
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count: int = 0
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count = 0
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||||
for n in list:
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count += 1
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```
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@ -976,7 +976,9 @@ comments: true
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"""恢复状态"""
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state.pop()
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||||
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||||
def backtrack(state: list[TreeNode], choices: list[TreeNode], res: list[list[TreeNode]]):
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||||
def backtrack(
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state: list[TreeNode], choices: list[TreeNode], res: list[list[TreeNode]]
|
||||
):
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"""回溯算法:例题三"""
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# 检查是否为解
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if is_solution(state):
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@ -93,10 +93,10 @@ comments: true
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return 0
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||||
def algorithm(n) -> int: # 输入数据
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||||
A: int = 0 # 暂存数据(常量,一般用大写字母表示)
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||||
b: int = 0 # 暂存数据(变量)
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||||
A = 0 # 暂存数据(常量,一般用大写字母表示)
|
||||
b = 0 # 暂存数据(变量)
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||||
node = Node(0) # 暂存数据(对象)
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||||
c: int = function() # 栈帧空间(调用函数)
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||||
c = function() # 栈帧空间(调用函数)
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return A + b + c # 输出数据
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```
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@ -299,10 +299,10 @@ comments: true
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```python title=""
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||||
def algorithm(n: int) -> None:
|
||||
a: int = 0 # O(1)
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||||
b: List[int] = [0] * 10000 # O(1)
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||||
a = 0 # O(1)
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||||
b = [0] * 10000 # O(1)
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||||
if n > 10:
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||||
nums: List[int] = [0] * n # O(n)
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||||
nums = [0] * n # O(n)
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```
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=== "Go"
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||||
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@ -658,12 +658,12 @@ $$
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|||
def constant(n: int) -> None:
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||||
"""常数阶"""
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||||
# 常量、变量、对象占用 O(1) 空间
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||||
a: int = 0
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||||
nums: list[int] = [0] * 10000
|
||||
a = 0
|
||||
nums = [0] * 10000
|
||||
node = ListNode(0)
|
||||
# 循环中的变量占用 O(1) 空间
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
c: int = 0
|
||||
c = 0
|
||||
# 循环中的函数占用 O(1) 空间
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
function()
|
||||
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@ -876,7 +876,7 @@ $$
|
|||
def linear(n: int) -> None:
|
||||
"""线性阶"""
|
||||
# 长度为 n 的列表占用 O(n) 空间
|
||||
nums: list[int] = [0] * n
|
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nums = [0] * n
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||||
# 长度为 n 的哈希表占用 O(n) 空间
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||||
mapp = dict[int, str]()
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||||
for i in range(n):
|
||||
|
@ -1220,7 +1220,7 @@ $$
|
|||
def quadratic(n: int) -> None:
|
||||
"""平方阶"""
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||||
# 二维列表占用 O(n^2) 空间
|
||||
num_matrix: list[list[int]] = [[0] * n for _ in range(n)]
|
||||
num_matrix = [[0] * n for _ in range(n)]
|
||||
```
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||||
|
||||
=== "Go"
|
||||
|
@ -1388,7 +1388,7 @@ $$
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|||
if n <= 0:
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||||
return 0
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||||
# 数组 nums 长度为 n, n-1, ..., 2, 1
|
||||
nums: list[int] = [0] * n
|
||||
nums = [0] * n
|
||||
return quadratic_recur(n - 1)
|
||||
```
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||||
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||||
|
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@ -421,7 +421,7 @@ $$
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|||
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||||
```python title=""
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||||
def algorithm(n: int) -> None:
|
||||
a: int = 1 # +1
|
||||
a = 1 # +1
|
||||
a = a + 1 # +1
|
||||
a = a * 2 # +1
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||||
# 循环 n 次
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||||
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@ -612,8 +612,8 @@ $$
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||||
```python title=""
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||||
def algorithm(n: int) -> None:
|
||||
a: int = 1 # +0(技巧 1)
|
||||
a = a + n # +0(技巧 1)
|
||||
a = 1 # +0(技巧 1)
|
||||
a = a + n # +0(技巧 1)
|
||||
# +n(技巧 2)
|
||||
for i in range(5 * n + 1):
|
||||
print(0)
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||||
|
@ -627,7 +627,7 @@ $$
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|||
|
||||
```go title=""
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||||
func algorithm(n int) {
|
||||
a := 1 // +0(技巧 1)
|
||||
a := 1 // +0(技巧 1)
|
||||
a = a + n // +0(技巧 1)
|
||||
// +n(技巧 2)
|
||||
for i := 0; i < 5 * n + 1; i++ {
|
||||
|
@ -821,8 +821,8 @@ $$
|
|||
```python title="time_complexity.py"
|
||||
def constant(n: int) -> int:
|
||||
"""常数阶"""
|
||||
count: int = 0
|
||||
size: int = 100000
|
||||
count = 0
|
||||
size = 100000
|
||||
for _ in range(size):
|
||||
count += 1
|
||||
return count
|
||||
|
@ -957,7 +957,7 @@ $$
|
|||
```python title="time_complexity.py"
|
||||
def linear(n: int) -> int:
|
||||
"""线性阶"""
|
||||
count: int = 0
|
||||
count = 0
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
count += 1
|
||||
return count
|
||||
|
@ -1089,7 +1089,7 @@ $$
|
|||
```python title="time_complexity.py"
|
||||
def array_traversal(nums: list[int]) -> int:
|
||||
"""线性阶(遍历数组)"""
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||||
count: int = 0
|
||||
count = 0
|
||||
# 循环次数与数组长度成正比
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||||
for num in nums:
|
||||
count += 1
|
||||
|
@ -1235,7 +1235,7 @@ $$
|
|||
```python title="time_complexity.py"
|
||||
def quadratic(n: int) -> int:
|
||||
"""平方阶"""
|
||||
count: int = 0
|
||||
count = 0
|
||||
# 循环次数与数组长度成平方关系
|
||||
for i in range(n):
|
||||
for j in range(n):
|
||||
|
@ -1418,7 +1418,7 @@ $$
|
|||
```python title="time_complexity.py"
|
||||
def bubble_sort(nums: list[int]) -> int:
|
||||
"""平方阶(冒泡排序)"""
|
||||
count: int = 0 # 计数器
|
||||
count = 0 # 计数器
|
||||
# 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
|
||||
for i in range(len(nums) - 1, 0, -1):
|
||||
# 内循环:冒泡操作
|
||||
|
@ -1644,8 +1644,8 @@ $$
|
|||
```python title="time_complexity.py"
|
||||
def exponential(n: int) -> int:
|
||||
"""指数阶(循环实现)"""
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||||
count: int = 0
|
||||
base: int = 1
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||||
count = 0
|
||||
base = 1
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||||
# cell 每轮一分为二,形成数列 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1)
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
for _ in range(base):
|
||||
|
@ -1942,7 +1942,7 @@ $$
|
|||
```python title="time_complexity.py"
|
||||
def logarithmic(n: float) -> int:
|
||||
"""对数阶(循环实现)"""
|
||||
count: int = 0
|
||||
count = 0
|
||||
while n > 1:
|
||||
n = n / 2
|
||||
count += 1
|
||||
|
@ -2373,7 +2373,7 @@ $$
|
|||
"""阶乘阶(递归实现)"""
|
||||
if n == 0:
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||||
return 1
|
||||
count: int = 0
|
||||
count = 0
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||||
# 从 1 个分裂出 n 个
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for _ in range(n):
|
||||
count += factorial_recur(n - 1)
|
||||
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@ -2570,7 +2570,7 @@ $$
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def random_numbers(n: int) -> list[int]:
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||||
"""生成一个数组,元素为: 1, 2, ..., n ,顺序被打乱"""
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||||
# 生成数组 nums =: 1, 2, 3, ..., n
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||||
nums: list[int] = [i for i in range(1, n + 1)]
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||||
nums = [i for i in range(1, n + 1)]
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||||
# 随机打乱数组元素
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||||
random.shuffle(nums)
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return nums
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||||
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@ -26,7 +26,7 @@ comments: true
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随着计算机的蓬勃发展,字符集与编码标准百花齐放,而这带来了许多问题。一方面,这些字符集一般只定义了特定语言的字符,无法在多语言环境下正常工作;另一方面,同一种语言也存在多种字符集标准,如果两台电脑安装的是不同的编码标准,则在信息传递时就会出现乱码。
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那个时代的人们就在想:如果推出一个足够完整的字符集,将世界范围内的所有语言和符号都纳入其中,不就可以解决跨语言环境和乱码问题了吗?在这种想法的驱动下,一个大而全的字符集 Unicode 应运而生。
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||||
那个时代的人们就在想:**如果推出一个足够完整的字符集,将世界范围内的所有语言和符号都收录其中,不就可以解决跨语言环境和乱码问题了吗**?在这种想法的驱动下,一个大而全的字符集 Unicode 应运而生。
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||||
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「Unicode」的全称为“统一字符编码”,理论上能容纳一百多万个字符。它致力于将全球范围内的字符纳入到统一的字符集之中,提供一种通用的字符集来处理和显示各种语言文字,减少因为编码标准不同而产生的乱码问题。
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@ -48,7 +48,7 @@ Unicode 是一种字符集标准,本质上是给每个字符分配一个编号
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UTF-8 的编码规则并不复杂,分为两种情况:
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- **长度为 1 字节的字符**:将最高位设置为 0 、其余 7 位设置为 Unicode 码点。值得注意的是,ASCII 字符在 Unicode 字符集中占据了前 128 个码点。也就是说,**UTF-8 编码可以向下兼容 ASCII 码**。这意味着我们可以使用 UTF-8 来解析年代久远的 ASCII 码文本。
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||||
- 对于长度为 1 字节的字符,将最高位设置为 $0$ 、其余 7 位设置为 Unicode 码点。值得注意的是,ASCII 字符在 Unicode 字符集中占据了前 128 个码点。也就是说,**UTF-8 编码可以向下兼容 ASCII 码**。这意味着我们可以使用 UTF-8 来解析年代久远的 ASCII 码文本。
|
||||
- 对于长度为 $n$ 字节的字符(其中 $n > 1$),将首个字节的高 $n$ 位都设置为 $1$ 、第 $n + 1$ 位设置为 $0$ ;从第二个字节开始,将每个字节的高 2 位都设置为 $10$ ;其余所有位用于填充字符的 Unicode 码点。
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下图展示了“Hello算法”对应的 UTF-8 编码。将最高 $n$ 位设置为 $1$ 比较容易理解,可以向系统指出字符的长度为 $n$ 。那么,为什么要将其余所有字节的高 2 位都设置为 $10$ 呢?实际上,这个 $10$ 能够起到校验符的作用,因为在 UTF-8 编码规则下,不可能有字符的最高两位是 $10$ 。这是因为长度为 1 字节的字符的最高一位是 $0$ 。假设系统从一个错误的字节开始解析文本,字节头部的 $10$ 能够帮助系统快速的判断出异常。
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@ -631,7 +631,7 @@ $$
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def hash_func(self, key: int) -> int:
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"""哈希函数"""
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index: int = key % 100
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index = key % 100
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return index
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def get(self, key: int) -> str:
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@ -664,7 +664,7 @@ $$
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def key_set(self) -> list[int]:
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||||
"""获取所有键"""
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result: list[int] = []
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result = []
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||||
for pair in self.buckets:
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||||
if pair is not None:
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||||
result.append(pair.key)
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@ -672,7 +672,7 @@ $$
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||||
def value_set(self) -> list[str]:
|
||||
"""获取所有值"""
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||||
result: list[str] = []
|
||||
result = []
|
||||
for pair in self.buckets:
|
||||
if pair is not None:
|
||||
result.append(pair.val)
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@ -4,7 +4,7 @@ comments: true
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# 10.2. 二分查找边界
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上一节规定目标元素在数组中是唯一的。如果目标元素在数组中多次出现,上节介绍的方法只能保证返回其中一个目标元素的索引,**而无法确定该索引的左边和右边还有多少目标元素**。
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||||
在上一节中,题目规定数组中所有元素都是唯一的。如果目标元素在数组中多次出现,上节介绍的方法只能保证返回其中一个目标元素的索引,**而无法确定该索引的左边和右边还有多少目标元素**。
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!!! question
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@ -6,7 +6,7 @@ comments: true
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「搜索算法 Searching Algorithm」用于在数据结构(例如数组、链表、树或图)中搜索一个或一组满足特定条件的元素。
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我们已经学过数组、链表、树和图的遍历方法,也学过哈希表、二叉搜索树等可用于实现查询的复杂数据结构。因此,搜索算法对于我们来说并不陌生。在本节,我们将从更加系统的视角切入,重新审视搜索算法。
|
||||
在前面的章节中,我们已经学习了数组、链表、树和图的遍历方法,也了解过哈希表和二叉搜索树等具有查询功能的复杂数据结构。因此,搜索算法对于我们来说并不陌生。在本节,我们将从更加系统的视角切入,重新审视搜索算法。
|
||||
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||||
## 10.4.1. 暴力搜索
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@ -87,7 +87,7 @@ comments: true
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```python title="bubble_sort.py"
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||||
def bubble_sort(nums: list[int]) -> None:
|
||||
"""冒泡排序"""
|
||||
n: int = len(nums)
|
||||
n = len(nums)
|
||||
# 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
|
||||
for i in range(n - 1, 0, -1):
|
||||
# 内循环:冒泡操作
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||||
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@ -302,10 +302,10 @@ comments: true
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|||
```python title="bubble_sort.py"
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||||
def bubble_sort_with_flag(nums: list[int]) -> None:
|
||||
"""冒泡排序(标志优化)"""
|
||||
n: int = len(nums)
|
||||
n = len(nums)
|
||||
# 外循环:待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
|
||||
for i in range(n - 1, 0, -1):
|
||||
flag: bool = False # 初始化标志位
|
||||
flag = False # 初始化标志位
|
||||
# 内循环:冒泡操作
|
||||
for j in range(i):
|
||||
if nums[j] > nums[j + 1]:
|
||||
|
|
|
@ -67,8 +67,8 @@ comments: true
|
|||
"""插入排序"""
|
||||
# 外循环:base = nums[1], nums[2], ..., nums[n-1]
|
||||
for i in range(1, len(nums)):
|
||||
base: int = nums[i]
|
||||
j: int = i - 1
|
||||
base = nums[i]
|
||||
j = i - 1
|
||||
# 内循环:将 base 插入到左边的正确位置
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||||
while j >= 0 and nums[j] > base:
|
||||
nums[j + 1] = nums[j] # 1. 将 nums[j] 向右移动一位
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||||
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|
|
@ -151,16 +151,16 @@ comments: true
|
|||
# 左子数组区间 [left, mid]
|
||||
# 右子数组区间 [mid + 1, right]
|
||||
# 初始化辅助数组
|
||||
tmp: list[int] = list(nums[left : right + 1])
|
||||
tmp = list(nums[left : right + 1])
|
||||
# 左子数组的起始索引和结束索引
|
||||
left_start: int = 0
|
||||
left_end: int = mid - left
|
||||
left_start = 0
|
||||
left_end = mid - left
|
||||
# 右子数组的起始索引和结束索引
|
||||
right_start: int = mid + 1 - left
|
||||
right_end: int = right - left
|
||||
right_start = mid + 1 - left
|
||||
right_end = right - left
|
||||
# i, j 分别指向左子数组、右子数组的首元素
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||||
i: int = left_start
|
||||
j: int = right_start
|
||||
i = left_start
|
||||
j = right_start
|
||||
# 通过覆盖原数组 nums 来合并左子数组和右子数组
|
||||
for k in range(left, right + 1):
|
||||
# 若“左子数组已全部合并完”,则选取右子数组元素,并且 j++
|
||||
|
@ -182,7 +182,7 @@ comments: true
|
|||
if left >= right:
|
||||
return # 当子数组长度为 1 时终止递归
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||||
# 划分阶段
|
||||
mid: int = (left + right) // 2 # 计算中点
|
||||
mid = (left + right) // 2 # 计算中点
|
||||
merge_sort(nums, left, mid) # 递归左子数组
|
||||
merge_sort(nums, mid + 1, right) # 递归右子数组
|
||||
# 合并阶段
|
||||
|
|
|
@ -364,7 +364,7 @@ comments: true
|
|||
if left >= right:
|
||||
return
|
||||
# 哨兵划分
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||||
pivot: int = self.partition(nums, left, right)
|
||||
pivot = self.partition(nums, left, right)
|
||||
# 递归左子数组、右子数组
|
||||
self.quick_sort(nums, left, pivot - 1)
|
||||
self.quick_sort(nums, pivot + 1, right)
|
||||
|
@ -621,7 +621,7 @@ comments: true
|
|||
def partition(self, nums: list[int], left: int, right: int) -> int:
|
||||
"""哨兵划分(三数取中值)"""
|
||||
# 以 nums[left] 作为基准数
|
||||
med: int = self.median_three(nums, left, (left + right) // 2, right)
|
||||
med = self.median_three(nums, left, (left + right) // 2, right)
|
||||
# 将中位数交换至数组最左端
|
||||
nums[left], nums[med] = nums[med], nums[left]
|
||||
# 以 nums[left] 作为基准数
|
||||
|
@ -964,7 +964,7 @@ comments: true
|
|||
# 子数组长度为 1 时终止
|
||||
while left < right:
|
||||
# 哨兵划分操作
|
||||
pivot: int = self.partition(nums, left, right)
|
||||
pivot = self.partition(nums, left, right)
|
||||
# 对两个子数组中较短的那个执行快排
|
||||
if pivot - left < right - pivot:
|
||||
self.quick_sort(nums, left, pivot - 1) # 递归排序左子数组
|
||||
|
|
|
@ -691,8 +691,8 @@ comments: true
|
|||
|
||||
def to_array(self) -> list[int]:
|
||||
"""返回数组用于打印"""
|
||||
node: ListNode | None = self.front
|
||||
res: list[int] = [0] * self.size()
|
||||
node = self.front
|
||||
res = [0] * self.size()
|
||||
for i in range(self.size()):
|
||||
res[i] = node.val
|
||||
node = node.next
|
||||
|
|
|
@ -1220,7 +1220,7 @@ comments: true
|
|||
|
||||
def to_list(self) -> list[int]:
|
||||
"""返回列表用于打印"""
|
||||
res: list[int] = [0] * self.size()
|
||||
res = [0] * self.size()
|
||||
j: int = self.__front
|
||||
for i in range(self.size()):
|
||||
res[i] = self.__nums[(j % self.capacity())]
|
||||
|
|
|
@ -447,7 +447,7 @@ comments: true
|
|||
|
||||
def to_list(self) -> list[int]:
|
||||
"""转化为列表用于打印"""
|
||||
arr: list[int] = []
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arr = []
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node = self.__peek
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while node:
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arr.append(node.val)
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@ -75,7 +75,7 @@ comments: true
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queue: deque[TreeNode] = deque()
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queue.append(root)
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# 初始化一个列表,用于保存遍历序列
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res: list[int] = []
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res = []
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while queue:
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node: TreeNode = queue.popleft() # 队列出队
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res.append(node.val) # 保存节点值
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