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Yudong Jin 2023-01-08 18:16:10 +08:00
commit c411969bd1
4 changed files with 197 additions and 0 deletions

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@ -9,6 +9,7 @@
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <climits>
#include "ListNode.hpp"
#include "TreeNode.hpp"

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@ -9,6 +9,7 @@ let package = Package(
.executable(name: "worst_best_time_complexity", targets: ["worst_best_time_complexity"]),
.executable(name: "space_complexity", targets: ["space_complexity"]),
.executable(name: "leetcode_two_sum", targets: ["leetcode_two_sum"]),
.executable(name: "array", targets: ["array"]),
],
targets: [
.target(name: "utils", path: "utils"),
@ -16,5 +17,6 @@ let package = Package(
.executableTarget(name: "worst_best_time_complexity", path: "chapter_computational_complexity", sources: ["worst_best_time_complexity.swift"]),
.executableTarget(name: "space_complexity", dependencies: ["utils"], path: "chapter_computational_complexity", sources: ["space_complexity.swift"]),
.executableTarget(name: "leetcode_two_sum", path: "chapter_computational_complexity", sources: ["leetcode_two_sum.swift"]),
.executableTarget(name: "array", path: "chapter_array_and_linkedlist", sources: ["array.swift"]),
]
)

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@ -0,0 +1,103 @@
/**
* File: array.swift
* Created Time: 2023-01-05
* Author: nuomi1 (nuomi1@qq.com)
*/
//
func randomAccess(nums: [Int]) -> Int {
// [0, nums.count)
let randomIndex = nums.indices.randomElement()!
//
let randomNum = nums[randomIndex]
return randomNum
}
//
func extend(nums: [Int], enlarge: Int) -> [Int] {
//
var res = Array(repeating: 0, count: nums.count + enlarge)
//
for i in nums.indices {
res[i] = nums[i]
}
//
return res
}
// index num
func insert(nums: inout [Int], num: Int, index: Int) {
// index
for i in sequence(first: nums.count - 1, next: { $0 > index + 1 ? $0 - 1 : nil }) {
nums[i] = nums[i - 1]
}
// num index
nums[index] = num
}
// index
func remove(nums: inout [Int], index: Int) {
let count = nums.count
// index
for i in sequence(first: index, next: { $0 < count - 1 - 1 ? $0 + 1 : nil }) {
nums[i] = nums[i + 1]
}
}
//
func traverse(nums: [Int]) {
var count = 0
//
for _ in nums.indices {
count += 1
}
//
for _ in nums {
count += 1
}
}
//
func find(nums: [Int], target: Int) -> Int {
for i in nums.indices {
if nums[i] == target {
return i
}
}
return -1
}
@main
enum _Array {
// Driver Code
static func main() {
//
let arr = Array(repeating: 0, count: 5)
print("数组 arr = \(arr)")
var nums = [1, 3, 2, 5, 4]
print("数组 nums = \(nums)")
// 访
let randomNum = randomAccess(nums: nums)
print("在 nums 中获取随机元素 \(randomNum)")
//
nums = extend(nums: nums, enlarge: 3)
print("将数组长度扩展至 8 ,得到 nums = \(nums)")
//
insert(nums: &nums, num: 6, index: 3)
print("在索引 3 处插入数字 6 ,得到 nums = \(nums)")
//
remove(nums: &nums, index: 2)
print("删除索引 2 处的元素,得到 nums = \(nums)")
//
traverse(nums: nums)
//
let index = find(nums: nums, target: 3)
print("在 nums 中查找元素 3 ,得到索引 = \(index)")
}
}

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@ -81,6 +81,14 @@ comments: true
int[] nums = { 1, 3, 2, 5, 4 };
```
=== "Swift"
```swift title="array.swift"
// 初始化数组
let arr = Array(repeating: 0, count: 5) // [0, 0, 0, 0, 0]
let nums = [1, 3, 2, 5, 4]
```
## 数组优点
**在数组中访问元素非常高效**。这是因为在数组中,计算元素的内存地址非常容易。给定数组首个元素的地址、和一个元素的索引,利用以下公式可以直接计算得到该元素的内存地址,从而直接访问此元素。
@ -193,6 +201,19 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
}
```
=== "Swift"
```swift title="array.swift"
// 随机返回一个数组元素
func randomAccess(nums: [Int]) -> Int {
// 在区间 [0, nums.count) 中随机抽取一个数字
let randomIndex = nums.indices.randomElement()!
// 获取并返回随机元素
let randomNum = nums[randomIndex]
return randomNum
}
```
## 数组缺点
**数组在初始化后长度不可变**。由于系统无法保证数组之后的内存空间是可用的,因此数组长度无法扩展。而若希望扩容数组,则需新建一个数组,然后把原数组元素依次拷贝到新数组,在数组很大的情况下,这是非常耗时的。
@ -317,6 +338,22 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
}
```
=== "Swift"
```swift title="array.swift"
// 扩展数组长度
func extend(nums: [Int], enlarge: Int) -> [Int] {
// 初始化一个扩展长度后的数组
var res = Array(repeating: 0, count: nums.count + enlarge)
// 将原数组中的所有元素复制到新数组
for i in nums.indices {
res[i] = nums[i]
}
// 返回扩展后的新数组
return res
}
```
**数组中插入或删除元素效率低下**。假设我们想要在数组中间某位置插入一个元素,由于数组元素在内存中是“紧挨着的”,它们之间没有空间再放任何数据。因此,我们不得不将此索引之后的所有元素都向后移动一位,然后再把元素赋值给该索引。删除元素也是类似,需要把此索引之后的元素都向前移动一位。总体看有以下缺点:
- **时间复杂度高:** 数组的插入和删除的平均时间复杂度均为 $O(N)$ ,其中 $N$ 为数组长度。
@ -486,6 +523,29 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
}
```
=== "Swift"
```swift title="array.swift"
// 在数组的索引 index 处插入元素 num
func insert(nums: inout [Int], num: Int, index: Int) {
// 把索引 index 以及之后的所有元素向后移动一位
for i in sequence(first: nums.count - 1, next: { $0 > index + 1 ? $0 - 1 : nil }) {
nums[i] = nums[i - 1]
}
// 将 num 赋给 index 处元素
nums[index] = num
}
// 删除索引 index 处元素
func remove(nums: inout [Int], index: Int) {
let count = nums.count
// 把索引 index 之后的所有元素向前移动一位
for i in sequence(first: index, next: { $0 < count - 1 - 1 ? $0 + 1 : nil }) {
nums[i] = nums[i + 1]
}
}
```
## 数组常用操作
**数组遍历**。以下介绍两种常用的遍历方法。
@ -611,6 +671,23 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
}
```
=== "Swift"
```swift title="array.swift"
// 遍历数组
func traverse(nums: [Int]) {
var count = 0
// 通过索引遍历数组
for _ in nums.indices {
count += 1
}
// 直接遍历数组
for _ in nums {
count += 1
}
}
```
**数组查找**。通过遍历数组,查找数组内的指定元素,并输出对应索引。
=== "Java"
@ -713,6 +790,20 @@ elementAddr = firtstElementAddr + elementLength * elementIndex
}
```
=== "Swift"
```swift title="array.swift"
// 在数组中查找指定元素
func find(nums: [Int], target: Int) -> Int {
for i in nums.indices {
if nums[i] == target {
return i
}
}
return -1
}
```
## 数组典型应用
**随机访问**。如果我们想要随机抽取一些样本,那么可以用数组存储,并生成一个随机序列,根据索引实现样本的随机抽取。