Several enhancements and fixes

2024-12-24 09:46:29 +08:00 · 2023-09-14 03:36:31 +08:00 · 2023-09-14 03:36:31 +08:00 · d190dbf3c1
commit d190dbf3c1
parent a9d70e9e4b
18 changed files with 84 additions and 70 deletions
--- a/codes/cpp/chapter_heap/my_heap.cpp
+++ b/codes/cpp/chapter_heap/my_heap.cpp
@ -78,7 +78,7 @@ class MaxHeap {
    }

    /* 判断堆是否为空 */
-    bool empty() {
+    bool isEmpty() {
        return size() == 0;
    }

@ -98,7 +98,7 @@ class MaxHeap {
    /* 元素出堆 */
    void pop() {
        // 判空处理
-        if (empty()) {
+        if (isEmpty()) {
            throw out_of_range("堆为空");
        }
        // 交换根节点与最右叶节点（即交换首元素与尾元素）
@ -149,7 +149,7 @@ int main() {
    cout << "\n堆元素数量为 " << size << endl;

    /* 判断堆是否为空 */
-    bool isEmpty = maxHeap.empty();
+    bool isEmpty = maxHeap.isEmpty();
    cout << "\n堆是否为空 " << isEmpty << endl;

    return 0;
--- a/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/array_queue.cpp
+++ b/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/array_queue.cpp
@ -37,7 +37,7 @@ class ArrayQueue {
    }

    /* 判断队列是否为空 */
-    bool empty() {
+    bool isEmpty() {
        return size() == 0;
    }

@ -65,7 +65,7 @@ class ArrayQueue {

    /* 访问队首元素 */
    int peek() {
-        if (empty())
+        if (isEmpty())
            throw out_of_range("队列为空");
        return nums[front];
    }
@ -110,7 +110,7 @@ int main() {
    cout << "队列长度 size = " << size << endl;

    /* 判断队列是否为空 */
-    bool empty = queue->empty();
+    bool empty = queue->isEmpty();
    cout << "队列是否为空 = " << empty << endl;

    /* 测试环形数组 */
--- a/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/array_stack.cpp
+++ b/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/array_stack.cpp
@ -18,8 +18,8 @@ class ArrayStack {
    }

    /* 判断栈是否为空 */
-    bool empty() {
-        return stack.empty();
+    bool isEmpty() {
+        return stack.size() == 0;
    }

    /* 入栈 */
@ -35,7 +35,7 @@ class ArrayStack {

    /* 访问栈顶元素 */
    int top() {
-        if (empty())
+        if (isEmpty())
            throw out_of_range("栈为空");
        return stack.back();
    }
@ -74,7 +74,7 @@ int main() {
    cout << "栈的长度 size = " << size << endl;

    /* 判断是否为空 */
-    bool empty = stack->empty();
+    bool empty = stack->isEmpty();
    cout << "栈是否为空 = " << empty << endl;

    // 释放内存
--- a/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.cpp
+++ b/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.cpp
@ -81,9 +81,8 @@ class LinkedListDeque {

    /* 出队操作 */
    int pop(bool isFront) {
-        // 若队列为空，直接返回 -1
        if (isEmpty())
-            return -1;
+            throw out_of_range("队列为空");
        int val;
        // 队首出队操作
        if (isFront) {
@ -124,12 +123,16 @@ class LinkedListDeque {

    /* 访问队首元素 */
    int peekFirst() {
-        return isEmpty() ? -1 : front->val;
+        if (isEmpty())
+            throw out_of_range("双向队列为空");
+        return front->val;
    }

    /* 访问队尾元素 */
    int peekLast() {
-        return isEmpty() ? -1 : rear->val;
+        if (isEmpty())
+            throw out_of_range("双向队列为空");
+        return rear->val;
    }

    /* 返回数组用于打印 */
--- a/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.cpp
+++ b/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.cpp
@ -30,7 +30,7 @@ class LinkedListQueue {
    }

    /* 判断队列是否为空 */
-    bool empty() {
+    bool isEmpty() {
        return queSize == 0;
    }

@ -109,7 +109,7 @@ int main() {
    cout << "队列长度 size = " << size << endl;

    /* 判断队列是否为空 */
-    bool empty = queue->empty();
+    bool empty = queue->isEmpty();
    cout << "队列是否为空 = " << empty << endl;

    // 释放内存
--- a/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_stack.cpp
+++ b/codes/cpp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_stack.cpp
@ -29,7 +29,7 @@ class LinkedListStack {
    }

    /* 判断栈是否为空 */
-    bool empty() {
+    bool isEmpty() {
        return size() == 0;
    }

@ -53,7 +53,7 @@ class LinkedListStack {

    /* 访问栈顶元素 */
    int top() {
-        if (size() == 0)
+        if (isEmpty())
            throw out_of_range("栈为空");
        return stackTop->val;
    }
@ -98,7 +98,7 @@ int main() {
    cout << "栈的长度 size = " << size << endl;

    /* 判断是否为空 */
-    bool empty = stack->empty();
+    bool empty = stack->isEmpty();
    cout << "栈是否为空 = " << empty << endl;

    // 释放内存
--- a/codes/csharp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.cs
+++ b/codes/csharp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.cs
@ -77,34 +77,29 @@ public class LinkedListDeque {

    /* 出队操作 */
    private int? pop(bool isFront) {
-        // 若队列为空，直接返回 null
-        if (isEmpty()) {
-            return null;
-        }
-
+        if (isEmpty())
+            throw new Exception();
        int val;
        // 队首出队操作
        if (isFront) {
            val = front.val; // 暂存头节点值
-                             // 删除头节点
+            // 删除头节点
            ListNode fNext = front.next;
            if (fNext != null) {
                fNext.prev = null;
                front.next = null;
            }
-
            front = fNext;   // 更新头节点
        }
        // 队尾出队操作
        else {
            val = rear.val;  // 暂存尾节点值
-                             // 删除尾节点
+            // 删除尾节点
            ListNode rPrev = rear.prev;
            if (rPrev != null) {
                rPrev.next = null;
                rear.prev = null;
            }
-
            rear = rPrev;    // 更新尾节点
        }

@ -124,12 +119,16 @@ public class LinkedListDeque {

    /* 访问队首元素 */
    public int? peekFirst() {
-        return isEmpty() ? null : front.val;
+        if (isEmpty())
+            throw new Exception();
+        return front.val;
    }

    /* 访问队尾元素 */
    public int? peekLast() {
-        return isEmpty() ? null : rear.val;
+        if (isEmpty())
+            throw new Exception();
+        return rear.val;
    }

    /* 返回数组用于打印 */
--- a/codes/csharp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.cs
+++ b/codes/csharp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.cs
@ -53,7 +53,7 @@ class LinkedListQueue {

    /* 访问队首元素 */
    public int peek() {
-        if (size() == 0 || front == null)
+        if (isEmpty())
            throw new Exception();
        return front.val;
    }
--- a/codes/csharp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_stack.cs
+++ b/codes/csharp/chapter_stack_and_queue/linkedlist_stack.cs
@ -35,9 +35,6 @@ class LinkedListStack {

    /* 出栈 */
    public int pop() {
-        if (stackPeek == null)
-            throw new Exception();
-
        int num = peek();
        stackPeek = stackPeek.next;
        stkSize--;
@ -46,7 +43,7 @@ class LinkedListStack {

    /* 访问栈顶元素 */
    public int peek() {
-        if (size() == 0 || stackPeek == null)
+        if (isEmpty())
            throw new Exception();
        return stackPeek.val;
    }
--- a/codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.java
+++ b/codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.java
@ -72,10 +72,9 @@ class LinkedListDeque {
    }

    /* 出队操作 */
-    private Integer pop(boolean isFront) {
-        // 若队列为空，直接返回 null
+    private int pop(boolean isFront) {
        if (isEmpty())
-            return null;
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
        int val;
        // 队首出队操作
        if (isFront) {
@ -103,23 +102,27 @@ class LinkedListDeque {
    }

    /* 队首出队 */
-    public Integer popFirst() {
+    public int popFirst() {
        return pop(true);
    }

    /* 队尾出队 */
-    public Integer popLast() {
+    public int popLast() {
        return pop(false);
    }

    /* 访问队首元素 */
-    public Integer peekFirst() {
-        return isEmpty() ? null : front.val;
+    public int peekFirst() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return front.val;
    }

    /* 访问队尾元素 */
-    public Integer peekLast() {
-        return isEmpty() ? null : rear.val;
+    public int peekLast() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return rear.val;
    }

    /* 返回数组用于打印 */
--- a/codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.java
+++ b/codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.java
@ -55,7 +55,7 @@ class LinkedListQueue {

    /* 访问队首元素 */
    public int peek() {
-        if (size() == 0)
+        if (isEmpty())
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        return front.val;
    }
--- a/codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_stack.java
+++ b/codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_stack.java
@ -46,7 +46,7 @@ class LinkedListStack {

    /* 访问栈顶元素 */
    public int peek() {
-        if (size() == 0)
+        if (isEmpty())
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        return stackPeek.val;
    }
--- a/codes/python/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.py
+++ b/codes/python/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.py
@ -62,9 +62,8 @@ class LinkedListDeque:

    def pop(self, is_front: bool) -> int:
        """出队操作"""
-        # 若队列为空，直接返回 None
        if self.is_empty():
-            return None
+            raise IndexError("双向队列为空")
        # 队首出队操作
        if is_front:
            val: int = self.front.val  # 暂存头节点值
--- a/docs/chapter_array_and_linkedlist/summary.md
+++ b/docs/chapter_array_and_linkedlist/summary.md
@ -11,11 +11,11 @@

 !!! question "数组存储在栈上和存储在堆上，对时间效率和空间效率是否有影响？"

-    栈内存分配由编译器自动完成，而堆内存由程序员在代码中分配（注意，这里的栈和堆和数据结构中的栈和堆不是同一概念）。
+    存储在栈上和堆上的数组都被存储在连续内存空间内，数据操作效率是基本一致的。然而，栈和堆具有各自的特点，从而导致以下不同点。

-    1. 栈不灵活，分配的内存大小不可更改；堆相对灵活，可以动态分配内存。
-    2. 栈是一块比较小的内存，容易出现内存不足；堆内存很大，但是由于是动态分配，容易碎片化，管理堆内存的难度更大、成本更高。
-    3. 访问栈比访问堆更快，因为栈内存较小、对缓存友好，堆帧分散在很大的空间内，会出现更多的缓存未命中。
+    1. 分配和释放效率：栈是一块较小的内存，分配由编译器自动完成；而堆内存相对更大，可以在代码中动态分配，更容易碎片化。因此，堆上的分配和释放操作通常比栈上的慢。
+    2. 大小限制：栈内存相对较小，堆的大小一般受限于可用内存。因此堆更加适合存储大型数组。
+    3. 灵活性：栈上的数组的大小需要在编译时确定，而堆上的数组的大小可以在运行时动态确定。

 !!! question "为什么数组要求相同类型的元素，而在链表中却没有强调同类型呢？"

--- a/docs/chapter_heap/build_heap.md
+++ b/docs/chapter_heap/build_heap.md
@ -2,25 +2,26 @@

 在某些情况下，我们希望使用一个列表的所有元素来构建一个堆，这个过程被称为“建堆操作”。

-## 自上而下构建
+## 借助入堆操作实现

 我们首先创建一个空堆，然后遍历列表，依次对每个元素执行“入堆操作”，即先将元素添加至堆的尾部，再对该元素执行“从底至顶”堆化。

-每当一个元素入堆，堆的长度就加一，因此堆是“自上而下”地构建的。
+每当一个元素入堆，堆的长度就加一。由于节点是从顶到底依次被添加进二叉树的，因此堆是“自上而下”地构建的。

 设元素数量为 $n$ ，每个元素的入堆操作使用 $O(\log{n})$ 时间，因此该建堆方法的时间复杂度为 $O(n \log n)$ 。

-## 自下而上构建
+## 通过遍历堆化实现

 实际上，我们可以实现一种更为高效的建堆方法，共分为两步。

-1. 将列表所有元素原封不动添加到堆中。
+1. 将列表所有元素原封不动添加到堆中，此时堆的性质尚未得到满足。
 2. 倒序遍历堆（即层序遍历的倒序），依次对每个非叶节点执行“从顶至底堆化”。

-在倒序遍历中，堆是“自下而上”地构建的，需要重点理解以下两点。
+**每当堆化一个节点后，以该节点为根节点的子树就形成一个合法的子堆**。而由于是倒序遍历，因此堆是“自下而上”地被构建的。

- 由于叶节点没有子节点，因此无需对它们执行堆化。最后一个节点的父节点是最后一个非叶节点。
- 在倒序遍历中，我们能够保证当前节点之下的子树已经完成堆化（已经是合法的堆），而这是堆化当前节点的前置条件。
+之所以选择倒序遍历，是因为这样能够保证当前节点之下的子树已经是合法的子堆，这样堆化当前节点才是有效的。
+
+值得说明的是，**叶节点没有子节点，天然就是合法的子堆，因此无需堆化**。如以下代码所示，最后一个非叶节点是最后一个节点的父节点，我们从它开始倒序遍历并执行堆化。

 === "Python"

--- a/docs/chapter_stack_and_queue/summary.md
+++ b/docs/chapter_stack_and_queue/summary.md
@ -21,3 +21,11 @@
 !!! question "双向队列像是两个栈拼接在了一起，它的用途是什么？"

    双向队列就像是栈和队列的组合，或者是两个栈拼在了一起。它表现的是栈 + 队列的逻辑，因此可以实现栈与队列的所有应用，并且更加灵活。
+
+!!! question "撤销（undo）和反撤销（redo）具体是如何实现的？"
+
+    使用两个堆栈，栈 `A` 用于撤销，栈 `B` 用于反撤销。
+
+    1. 每当用户执行一个操作，将这个操作压入栈 `A` ，并清空栈 `B` 。
+    2. 当用户执行“撤销”时，从栈 `A` 中弹出最近的操作，并将其压入栈 `B` 。
+    3. 当用户执行“反撤销”时，从栈 `B` 中弹出最近的操作，并将其压入栈 `A` 。
--- a/docs/index.md
+++ b/docs/index.md
@ -106,19 +106,20 @@ hide:
    </a>
 </p>

-本书的代码审阅工作由 Gonglja, gvenusleo, justin‐tse, krahets, nuomi1, Reanon, sjinzh 完成（按照首字母顺序排列）。感谢他们付出的时间与精力，正是他们确保了各语言代码的规范与统一。
+本书的代码审阅工作由 Gonglja, gvenusleo, justin‐tse, krahets, night-cruise, nuomi1, Reanon, sjinzh 完成（按照首字母顺序排列）。感谢他们付出的时间与精力，正是他们确保了各语言代码的规范与统一。

 <div class="center-table">
    <table>
        <tbody>
-            <td align="center"><a href="https://github.com/Gonglja"><img src="https://avatars.githubusercontent.com/u/39959756?v=4" width="50px;" alt="Gonglja"/><br /><sub><b>Gonglja</b></sub></a><br /><sub>C / C++</sub></td>
-            <td align="center"><a href="https://github.com/gvenusleo"><img src="https://avatars.githubusercontent.com/u/79075347?v=4" width="50px;" alt="gvenusleo"/><br /><sub><b>gvenusleo</b></sub></a><br /><sub>Dart</sub></td>
-            <td align="center"><a href="https://github.com/hpstory"><img src="https://avatars.githubusercontent.com/u/33348162?v=4" width="50px;" alt="hpstory"/><br /><sub><b>hpstory</b></sub></a><br /><sub>C#</sub></td>
-            <td align="center"><a href="https://github.com/justin-tse"><img src="https://avatars.githubusercontent.com/u/24556310?v=4" width="50px;" alt="justin-tse"/><br /><sub><b>justin-tse</b></sub></a><br /><sub>JS / TS</sub></td>
-            <td align="center"><a href="https://github.com/krahets"><img src="https://avatars.githubusercontent.com/u/26993056?v=4" width="50px;" alt="krahets"/><br /><sub><b>krahets</b></sub></a><br /><sub>Java / Python</sub></td>
-            <td align="center"><a href="https://github.com/nuomi1"><img src="https://avatars.githubusercontent.com/u/3739017?v=4" width="50px;" alt="nuomi1"/><br /><sub><b>nuomi1</b></sub></a><br /><sub>Swift</sub></td>
-            <td align="center"><a href="https://github.com/Reanon"><img src="https://avatars.githubusercontent.com/u/22005836?v=4" width="50px;" alt="Reanon"/><br /><sub><b>Reanon</b></sub></a><br /><sub>Go / C</sub></td>
-            <td align="center"><a href="https://github.com/sjinzh"><img src="https://avatars.githubusercontent.com/u/99076655?v=4" width="50px;" alt="sjinzh"/><br /><sub><b>sjinzh</b></sub></a><br /><sub>Rust / Zig</sub></td>
+            <td align="center"><a href="https://github.com/Gonglja"><img style="border-radius: 50%;" src="https://avatars.githubusercontent.com/u/39959756?v=4" width="50px;" alt="Gonglja"/><br /><sub><b>Gonglja</b></sub></a><br /><sub>C, C++</sub></td>
+            <td align="center"><a href="https://github.com/gvenusleo"><img style="border-radius: 50%;" src="https://avatars.githubusercontent.com/u/79075347?v=4" width="50px;" alt="gvenusleo"/><br /><sub><b>gvenusleo</b></sub></a><br /><sub>Dart</sub></td>
+            <td align="center"><a href="https://github.com/hpstory"><img style="border-radius: 50%;" src="https://avatars.githubusercontent.com/u/33348162?v=4" width="50px;" alt="hpstory"/><br /><sub><b>hpstory</b></sub></a><br /><sub>C#</sub></td>
+            <td align="center"><a href="https://github.com/justin-tse"><img style="border-radius: 50%;" src="https://avatars.githubusercontent.com/u/24556310?v=4" width="50px;" alt="justin-tse"/><br /><sub><b>justin-tse</b></sub></a><br /><sub>JS, TS</sub></td>
+            <td align="center"><a href="https://github.com/krahets"><img style="border-radius: 50%;" src="https://avatars.githubusercontent.com/u/26993056?v=4" width="50px;" alt="krahets"/><br /><sub><b>krahets</b></sub></a><br /><sub>Java, Python</sub></td>
+            <td align="center"><a href="https://github.com/night-cruise"><img style="border-radius: 50%;" src="https://avatars.githubusercontent.com/u/77157236?v=4" width="50px;" alt="night-cruise"/><br /><sub><b>night-cruise</b></sub></a><br /><sub>Rust</sub></td>
+            <td align="center"><a href="https://github.com/nuomi1"><img style="border-radius: 50%;" src="https://avatars.githubusercontent.com/u/3739017?v=4" width="50px;" alt="nuomi1"/><br /><sub><b>nuomi1</b></sub></a><br /><sub>Swift</sub></td>
+            <td align="center"><a href="https://github.com/Reanon"><img style="border-radius: 50%;" src="https://avatars.githubusercontent.com/u/22005836?v=4" width="50px;" alt="Reanon"/><br /><sub><b>Reanon</b></sub></a><br /><sub>Go, C</sub></td>
+            <td align="center"><a href="https://github.com/sjinzh"><img style="border-radius: 50%;" src="https://avatars.githubusercontent.com/u/99076655?v=4" width="50px;" alt="sjinzh"/><br /><sub><b>sjinzh</b></sub></a><br /><sub>Rust, Zig</sub></td>
        </tbody>
    </table>
 </div>
--- a/docs/stylesheets/extra.css
+++ b/docs/stylesheets/extra.css
@ -8,6 +8,8 @@
  --md-default-fg-color: #1d1d20;
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+  --md-code-fg-color: #1d1d20;
+
  --md-accent-fg-color: #999;

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@ -23,9 +25,10 @@
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