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synced 2024-12-25 00:46:30 +08:00
add chapter_sorting by dart (#366)
* add chapter_sorting by dart * fixed style of dart and bug mentioned before * alter min value of dart * Update radix_sort.dart --------- Co-authored-by: Yudong Jin <krahets@163.com>
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Leo.Cai
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53f45984f9
commit
d249c8802e
8 changed files with 349 additions and 21 deletions
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@ -9,13 +9,10 @@
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/* 冒泡排序 */
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void bubbleSort(int nums[], int size) {
|
||||
// 外循环：待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
|
||||
for (int i = 0; i < size - 1; i++)
|
||||
{
|
||||
for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
|
||||
// 内循环：冒泡操作
|
||||
for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++)
|
||||
{
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1])
|
||||
{
|
||||
for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++) {
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
|
||||
int temp = nums[j];
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
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||||
nums[j + 1] = temp;
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@ -27,14 +24,11 @@ void bubbleSort(int nums[], int size) {
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|||
/* 冒泡排序（标志优化）*/
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void bubbleSortWithFlag(int nums[], int size) {
|
||||
// 外循环：待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
|
||||
for (int i = 0; i < size - 1; i++)
|
||||
{
|
||||
for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
|
||||
bool flag = false;
|
||||
// 内循环：冒泡操作
|
||||
for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++)
|
||||
{
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1])
|
||||
{
|
||||
for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++) {
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
|
||||
int temp = nums[j];
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
nums[j + 1] = temp;
|
||||
|
|
@ -46,22 +40,20 @@ void bubbleSortWithFlag(int nums[], int size) {
|
|||
}
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||||
}
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||||
|
||||
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||||
/* Driver Code */
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||||
int main() {
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||||
int nums[6] = {4, 1, 3, 1, 5, 2};
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||||
printf("冒泡排序后: ");
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||||
bubbleSort(nums, 6);
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||||
for (int i = 0; i < 6; i++)
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||||
{
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||||
for (int i = 0; i < 6; i++) {
|
||||
printf("%d ", nums[i]);
|
||||
}
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||||
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||||
int nums1[6] = {4, 1, 3, 1, 5, 2};
|
||||
printf("\n优化版冒泡排序后: ");
|
||||
bubbleSortWithFlag(nums, 6);
|
||||
for (int i = 0; i < 6; i++)
|
||||
{
|
||||
printf("%d ", nums[i]);
|
||||
bubbleSortWithFlag(nums1, 6);
|
||||
for (int i = 0; i < 6; i++) {
|
||||
printf("%d ", nums1[i]);
|
||||
}
|
||||
printf("\n");
|
||||
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||||
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@ -62,6 +62,6 @@ public class bubble_sort
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||||
int[] nums1 = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
|
||||
bubbleSortWithFlag(nums1);
|
||||
Console.WriteLine("冒泡排序完成后 nums1 = " + string.Join(",", nums));
|
||||
Console.WriteLine("冒泡排序完成后 nums1 = " + string.Join(",", nums1));
|
||||
}
|
||||
}
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51
codes/dart/chapter_sorting/bubble_sort.dart
Normal file
51
codes/dart/chapter_sorting/bubble_sort.dart
Normal file
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|
@ -0,0 +1,51 @@
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|||
/**
|
||||
* File: bubble_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
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* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
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||||
*/
|
||||
|
||||
/* 冒泡排序 */
|
||||
void bubbleSort(List<int> nums) {
|
||||
// 外循环：待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
|
||||
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
|
||||
// 内循环：冒泡操作
|
||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
|
||||
// 交换 nums[j] 与 nums[j + 1]
|
||||
int tmp = nums[j];
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
nums[j + 1] = tmp;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
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||||
|
||||
/* 冒泡排序（标志优化）*/
|
||||
void bubbleSortWithFlag(List<int> nums) {
|
||||
// 外循环：待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
|
||||
for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
|
||||
bool flag = false; // 初始化标志位
|
||||
// 内循环：冒泡操作
|
||||
for (int j = 0; j < i; j++) {
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
|
||||
// 交换 nums[j] 与 nums[j + 1]
|
||||
int tmp = nums[j];
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
nums[j + 1] = tmp;
|
||||
flag = true; // 记录交换元素
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||||
}
|
||||
}
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||||
if (!flag) break; // 此轮冒泡未交换任何元素，直接跳出
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||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [4, 1, 3, 1, 5, 2];
|
||||
bubbleSort(nums);
|
||||
print("冒泡排序完成后 nums = $nums");
|
||||
|
||||
List<int> nums1 = [4, 1, 3, 1, 5, 2];
|
||||
bubbleSortWithFlag(nums1);
|
||||
print("冒泡排序完成后 nums1 = $nums1");
|
||||
}
|
||||
26
codes/dart/chapter_sorting/insertion_sort.dart
Normal file
26
codes/dart/chapter_sorting/insertion_sort.dart
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,26 @@
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|||
/**
|
||||
* File: insertion_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
||||
* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
|
||||
*/
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||||
|
||||
/* 插入排序 */
|
||||
void insertionSort(List<int> nums) {
|
||||
// 外循环：base = nums[1], nums[2], ..., nums[n-1]
|
||||
for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
|
||||
int base = nums[i], j = i - 1;
|
||||
// 内循环：将 base 插入到左边的正确位置
|
||||
while (j >= 0 && nums[j] > base) {
|
||||
nums[j + 1] = nums[j]; // 1. 将 nums[j] 向右移动一位
|
||||
j--;
|
||||
}
|
||||
nums[j + 1] = base; // 2. 将 base 赋值到正确位置
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
List<int> nums = [4, 1, 3, 1, 5, 2];
|
||||
insertionSort(nums);
|
||||
print("插入排序完成后 nums = $nums");
|
||||
}
|
||||
51
codes/dart/chapter_sorting/merge_sort.dart
Normal file
51
codes/dart/chapter_sorting/merge_sort.dart
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,51 @@
|
|||
/**
|
||||
* File: merge_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
||||
* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* 合并左子数组和右子数组 */
|
||||
// 左子数组区间 [left, mid]
|
||||
// 右子数组区间 [mid + 1, right]
|
||||
void merge(List<int> nums, int left, int mid, int right) {
|
||||
// 初始化辅助数组
|
||||
List<int> tmp = nums.sublist(left, right + 1);
|
||||
// 左子数组的起始索引和结束索引
|
||||
int leftStart = left - left, leftEnd = mid - left;
|
||||
// 右子数组的起始索引和结束索引
|
||||
int rightStart = mid + 1 - left, rightEnd = right - left;
|
||||
// i, j 分别指向左子数组、右子数组的首元素
|
||||
int i = leftStart, j = rightStart;
|
||||
// 通过覆盖原数组 nums 来合并左子数组和右子数组
|
||||
for (int k = left; k <= right; k++) {
|
||||
// 若“左子数组已全部合并完”，则选取右子数组元素，并且 j++
|
||||
if (i > leftEnd)
|
||||
nums[k] = tmp[j++];
|
||||
// 否则，若“右子数组已全部合并完”或“左子数组元素 <= 右子数组元素”，则选取左子数组元素，并且 i++
|
||||
else if (j > rightEnd || tmp[i] <= tmp[j])
|
||||
nums[k] = tmp[i++];
|
||||
// 否则，若“左右子数组都未全部合并完”且“左子数组元素 > 右子数组元素”，则选取右子数组元素，并且 j++
|
||||
else
|
||||
nums[k] = tmp[j++];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 归并排序 */
|
||||
void mergeSort(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// 终止条件
|
||||
if (left >= right) return; // 当子数组长度为 1 时终止递归
|
||||
// 划分阶段
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||||
int mid = (left + right) ~/ 2; // 计算中点
|
||||
mergeSort(nums, left, mid); // 递归左子数组
|
||||
mergeSort(nums, mid + 1, right); // 递归右子数组
|
||||
// 合并阶段
|
||||
merge(nums, left, mid, right);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* 归并排序 */
|
||||
List<int> nums = [7, 3, 2, 6, 0, 1, 5, 4];
|
||||
mergeSort(nums, 0, nums.length - 1);
|
||||
print("归并排序完成后 nums = $nums");
|
||||
}
|
||||
147
codes/dart/chapter_sorting/quick_sort.dart
Normal file
147
codes/dart/chapter_sorting/quick_sort.dart
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,147 @@
|
|||
/**
|
||||
* File: quick_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
||||
* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* 快速排序类 */
|
||||
class QuickSort {
|
||||
/* 元素交换 */
|
||||
static void _swap(List<int> nums, int i, int j) {
|
||||
int tmp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 哨兵划分 */
|
||||
static int _partition(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// 以 nums[left] 作为基准数
|
||||
int i = left, j = right;
|
||||
while (i < j) {
|
||||
while (i < j && nums[j] >= nums[left]) j--; // 从右向左找首个小于基准数的元素
|
||||
while (i < j && nums[i] <= nums[left]) i++; // 从左向右找首个大于基准数的元素
|
||||
_swap(nums, i, j); // 交换这两个元素
|
||||
}
|
||||
_swap(nums, i, left); // 将基准数交换至两子数组的分界线
|
||||
return i; // 返回基准数的索引
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 快速排序 */
|
||||
static void quickSort(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// 子数组长度为 1 时终止递归
|
||||
if (left >= right) return;
|
||||
// 哨兵划分
|
||||
int pivot = _partition(nums, left, right);
|
||||
// 递归左子数组、右子数组
|
||||
quickSort(nums, left, pivot - 1);
|
||||
quickSort(nums, pivot + 1, right);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 快速排序类（中位基准数优化） */
|
||||
class QuickSortMedian {
|
||||
/* 元素交换 */
|
||||
static void _swap(List<int> nums, int i, int j) {
|
||||
int tmp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 选取三个元素的中位数 */
|
||||
static int _medianThree(List<int> nums, int left, int mid, int right) {
|
||||
// 使用了异或操作来简化代码
|
||||
// 异或规则为 0 ^ 0 = 1 ^ 1 = 0, 0 ^ 1 = 1 ^ 0 = 1
|
||||
if ((nums[left] < nums[mid]) ^ (nums[left] < nums[right]))
|
||||
return left;
|
||||
else if ((nums[mid] < nums[left]) ^ (nums[mid] < nums[right]))
|
||||
return mid;
|
||||
else
|
||||
return right;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 哨兵划分（三数取中值） */
|
||||
static int _partition(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// 选取三个候选元素的中位数
|
||||
int med = _medianThree(nums, left, (left + right) ~/ 2, right);
|
||||
// 将中位数交换至数组最左端
|
||||
_swap(nums, left, med);
|
||||
// 以 nums[left] 作为基准数
|
||||
int i = left, j = right;
|
||||
while (i < j) {
|
||||
while (i < j && nums[j] >= nums[left]) j--; // 从右向左找首个小于基准数的元素
|
||||
while (i < j && nums[i] <= nums[left]) i++; // 从左向右找首个大于基准数的元素
|
||||
_swap(nums, i, j); // 交换这两个元素
|
||||
}
|
||||
_swap(nums, i, left); // 将基准数交换至两子数组的分界线
|
||||
return i; // 返回基准数的索引
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 快速排序 */
|
||||
static void quickSort(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// 子数组长度为 1 时终止递归
|
||||
if (left >= right) return;
|
||||
// 哨兵划分
|
||||
int pivot = _partition(nums, left, right);
|
||||
// 递归左子数组、右子数组
|
||||
quickSort(nums, left, pivot - 1);
|
||||
quickSort(nums, pivot + 1, right);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 快速排序类（尾递归优化） */
|
||||
class QuickSortTailCall {
|
||||
/* 元素交换 */
|
||||
static void _swap(List<int> nums, int i, int j) {
|
||||
int tmp = nums[i];
|
||||
nums[i] = nums[j];
|
||||
nums[j] = tmp;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 哨兵划分 */
|
||||
static int _partition(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// 以 nums[left] 作为基准数
|
||||
int i = left, j = right;
|
||||
while (i < j) {
|
||||
while (i < j && nums[j] >= nums[left]) j--; // 从右向左找首个小于基准数的元素
|
||||
while (i < j && nums[i] <= nums[left]) i++; // 从左向右找首个大于基准数的元素
|
||||
_swap(nums, i, j); // 交换这两个元素
|
||||
}
|
||||
_swap(nums, i, left); // 将基准数交换至两子数组的分界线
|
||||
return i; // 返回基准数的索引
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 快速排序（尾递归优化） */
|
||||
static void quickSort(List<int> nums, int left, int right) {
|
||||
// 子数组长度为 1 时终止
|
||||
while (left < right) {
|
||||
// 哨兵划分操作
|
||||
int pivot = _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) {
|
||||
quickSort(nums, left, pivot - 1); // 递归排序左子数组
|
||||
left = pivot + 1; // 剩余待排序区间为 [pivot + 1, right]
|
||||
} else {
|
||||
quickSort(nums, pivot + 1, right); // 递归排序右子数组
|
||||
right = pivot - 1; // 剩余待排序区间为 [left, pivot - 1]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
void main() {
|
||||
/* 快速排序 */
|
||||
List<int> nums = [2, 4, 1, 0, 3, 5];
|
||||
QuickSort.quickSort(nums, 0, nums.length - 1);
|
||||
print("快速排序完成后 nums = $nums");
|
||||
|
||||
/* 快速排序（中位基准数优化） */
|
||||
List<int> nums1 = [2, 4, 1, 0, 3, 5];
|
||||
QuickSortMedian.quickSort(nums1, 0, nums1.length - 1);
|
||||
print("快速排序（中位基准数优化）完成后 nums1 = $nums1");
|
||||
|
||||
/* 快速排序（尾递归优化） */
|
||||
List<int> nums2 = [2, 4, 1, 0, 3, 5];
|
||||
QuickSortTailCall.quickSort(nums2, 0, nums2.length - 1);
|
||||
print("快速排序（尾递归优化）完成后 nums2 = $nums2");
|
||||
}
|
||||
61
codes/dart/chapter_sorting/radix_sort.dart
Normal file
61
codes/dart/chapter_sorting/radix_sort.dart
Normal file
|
|
@ -0,0 +1,61 @@
|
|||
/**
|
||||
* File: radix_sort.dart
|
||||
* Created Time: 2023-02-14
|
||||
* Author: what-is-me (whatisme@outlook.jp)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* 获取元素 num 的第 k 位，其中 exp = 10^(k-1) */
|
||||
int digit(int num, int exp) {
|
||||
// 传入 exp 而非 k 可以避免在此重复执行昂贵的次方计算
|
||||
return (num ~/ exp) % 10;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 计数排序（根据 nums 第 k 位排序） */
|
||||
void countSort(List<int> nums, int exp) {
|
||||
// 十进制的各位数字范围为 0~9 ，因此需要长度为 10 的桶
|
||||
List<int> bucket = List<int>.filled(10, 0);
|
||||
int n = nums.length;
|
||||
// 借助桶来统计 0~9 各数字的出现次数
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
int d = digit(nums[i], exp); // 获取 nums[i] 第 k 位，记为 d
|
||||
bucket[d]++; // 统计数字 d 的出现次数
|
||||
}
|
||||
// 求前缀和，将“出现个数”转换为“数组索引”
|
||||
for (int i = 1; i < 10; i++) {
|
||||
bucket[i] += bucket[i - 1];
|
||||
}
|
||||
// 倒序遍历，根据桶内统计结果，将各元素填入暂存数组 tmp
|
||||
List<int> tmp = List<int>.filled(n, 0);
|
||||
for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
|
||||
int d = digit(nums[i], exp);
|
||||
int j = bucket[d] - 1; // 获取 d 在数组中的索引 j
|
||||
tmp[j] = nums[i]; // 将当前元素填入索引 j
|
||||
bucket[d]--; // 将 d 的数量减 1
|
||||
}
|
||||
// 将 tmp 复制到 nums
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) nums[i] = tmp[i];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 基数排序 */
|
||||
void radixSort(List<int> nums) {
|
||||
// 获取数组的最大元素，用于判断最大位数
|
||||
// dart 中 int 的长度是 64 位的
|
||||
int ma = -1 << 63;
|
||||
for (int num in nums) if (num > ma) ma = num;
|
||||
// 按照从低位到高位的顺序遍历
|
||||
for (int exp = 1; ma >= exp; exp *= 10)
|
||||
// 对数组元素的第 k 位执行「计数排序」
|
||||
// k = 1 -> exp = 1
|
||||
// k = 2 -> exp = 10
|
||||
// k = 3 -> exp = 100
|
||||
// 即 exp = 10^(k-1)
|
||||
countSort(nums, exp);
|
||||
}
|
||||
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/* Driver Code */
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void main() {
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/* 基数排序 */
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List<int> nums = [23, 12, 3, 4, 788, 192];
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radixSort(nums);
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print("基数排序完成后 nums = $nums");
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}
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@ -51,6 +51,6 @@ public class bubble_sort {
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int[] nums1 = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
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bubbleSortWithFlag(nums1);
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System.out.println("冒泡排序完成后 nums1 = " + Arrays.toString(nums));
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System.out.println("冒泡排序完成后 nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
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}
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}
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