add dart chapter_array_and_linkedlist (#338)

* add dart chapter_array_and_linkedlist

* update my_list.dart

* update chapter_array_and_linkedlist

* Update my_list.dart

* Update array.dart

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Co-authored-by: huangjianqing <huangjianqing@52tt.com>
Co-authored-by: Yudong Jin <krahets@163.com>

codes/dart/chapter_array_and_linkedlist/array.dart

@@ -0,0 +1,107 @@
+/**
+ * File: array.dart
+ * Created Time: 2023-01-20
+ * Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
+ */
+
+import 'dart:math';
+
+class Array {
+  /* 随机返回一个 数组元素 */
+  int randomAccess(List nums) {
+    // 在区间[0,size) 中随机抽取一个数字
+    int randomIndex = Random().nextInt(nums.length);
+    // 获取并返回随机元素
+    int randomNum = nums[randomIndex];
+    return randomNum;
+  }
+
+  /* 扩展数组长度 */
+  List extend(List nums, int enlarge) {
+    // 初始化一个扩展长度后的数组，元素初始值为0
+    List<int> res = List.filled(nums.length + enlarge, 0);
+
+    // 将原数组中的所有元素复制到新数组
+    for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
+      res[i] = nums[i];
+    }
+    // 返回扩展后的新数组
+    return res;
+  }
+
+  /* 在数组的索引 index 处插入元素 num */
+  void insert(List nums, int num, int index) {
+    // 把索引index以及之后的所有元素向后移动一位
+    for (var i = nums.length - 1; i > index; i--) {
+      nums[i] = nums[i - 1];
+    }
+    // 将 num 赋给 index 处元素
+    nums[index] = num;
+  }
+
+  /* 删除索引 index 处元素 */
+  void remove(List nums, int index) {
+    for (var i = index; i < nums.length - 1; i++) {
+      nums[i] = nums[i + 1];
+    }
+  }
+
+  /* 遍历数组元素 */
+  void traverse(List nums) {
+    var count = 0;
+    // 通过索引遍历数组
+    for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
+      count++;
+    }
+    // 直接遍历数组
+    for (var num in nums) {
+      count++;
+    }
+    // 通过forEach方法遍历数组
+    nums.forEach((element) {
+      count++;
+    });
+  }
+
+  /* 在数组中查找指定元素 */
+  int find(List nums, int target) {
+    for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
+      if (nums[i] == target) return i;
+    }
+    return -1;
+  }
+}
+
+/* Driver Code */
+int main() {
+  /* 初始化固定长度数组 */
+  var arr = List.filled(5, 0);
+  print('数组 arr = $arr');
+  List nums = [1, 3, 2, 5, 4];
+  print('数组 nums = $nums');
+
+  /* 随机访问 */
+  int randomNum = Array().randomAccess(nums);
+  print('在 nums 中获取随机元素 $randomNum');
+
+  /* 长度扩展 */
+  nums = Array().extend(nums, 3);
+  print('将数组长度扩展至 8， 得到nums = $nums');
+
+  /* 插入元素 */
+  Array().insert(nums, 6, 3);
+  print("在索引 3 处插入数字 6 ，得到 nums = $nums");
+
+  /* 删除元素 */
+  Array().remove(nums, 2);
+  print("删除索引 2 处的元素，得到 nums = $nums");
+
+  /* 遍历元素 */
+  Array().traverse(nums);
+
+  /* 查找元素 */
+  int index = Array().find(nums, 3);
+  print("在 nums 中查找元素 3 ，得到索引 = $index");
+  
+  return 0;
+}

codes/dart/chapter_array_and_linkedlist/linked_list.dart

@@ -0,0 +1,84 @@
+/**
+ * File: linked_list.dart
+ * Created Time: 2023-01-23
+ * Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
+ */
+
+import '../utils/ListNode.dart';
+import '../utils/PrintUtil.dart';
+
+class LinkedList {
+  /* 在链表的结点 n0 之后插入结点 P */
+  void insert(ListNode n0, ListNode P) {
+    ListNode? n1 = n0.next;
+    n0.next = P;
+    P.next = n1;
+  }
+
+  /* 删除链表的结点 n0 之后的首个结点 */
+  void remove(ListNode n0) {
+    if (n0.next == null) return;
+    ListNode P = n0.next!;
+    ListNode? n1 = P.next;
+    n0.next = n1;
+  }
+
+  /* 访问链表中索引为 index 的结点 */
+  ListNode? access(ListNode? head, int index) {
+    for (var i = 0; i < index; i++) {
+      if (head == null) return null;
+      head = head.next;
+    }
+    return head;
+  }
+
+  /* 在链表中查找值为 target 的首个结点 */
+  int find(ListNode? head, int target) {
+    int index = 0;
+    while (head != null) {
+      if (head.val == target) {
+        return index;
+      }
+      head = head.next;
+      index++;
+    }
+    return -1;
+  }
+}
+
+/* Driver Code */
+int main() {
+  // 初始化链表
+  //初始化各个结点
+  ListNode n0 = ListNode(1);
+  ListNode n1 = ListNode(3);
+  ListNode n2 = ListNode(2);
+  ListNode n3 = ListNode(5);
+  ListNode n4 = ListNode(4);
+  // 构建引用指向
+  n0.next = n1;
+  n1.next = n2;
+  n2.next = n3;
+  n3.next = n4;
+
+  print('初始化的链表为');
+  PrintUtil().printLinkedList(n0);
+
+  /* 插入结点 */
+  LinkedList().insert(n0, ListNode(0));
+  PrintUtil().printLinkedList(n0);
+
+  /* 删除结点 */
+  LinkedList().remove(n0);
+  PrintUtil().printLinkedList(n0);
+
+  /* 访问结点 */
+  ListNode? node = LinkedList().access(n0, 3);
+  print('链表中索引 3 处的结点的值 = ${node!.val}');
+
+  /* 查找结点 */
+  int index = LinkedList().find(n0, 2);
+  print('链表中值为 2 的结点的索引 = $index');
+
+  return 0;
+}

codes/dart/chapter_array_and_linkedlist/list.dart

@@ -0,0 +1,60 @@
+/**
+ * File: list.dart
+ * Created Time: 2023-01-24
+ * Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
+ */
+
+int main() {
+  /* 初始化列表 */
+  List<int> list = [1,3,2,5,4];
+  print('列表 list = $list');
+
+  /* 访问元素 */
+  int num = list[1];
+  print('访问索引 1 处的元素，得到 num =  $num');
+
+  /* 更新元素 */
+  list[1] = 0;
+  print('将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list = $list');
+
+  /* 清空列表 */
+  list.clear();
+  print('清空列表后 list = $list');
+
+  /* 尾部添加元素 */
+  list.add(1);
+  list.add(3);
+  list.add(2);
+  list.add(5);
+  list.add(4);
+  print('添加元素后 list = $list');
+
+  /* 中间插入元素 */
+  list.insert(3, 6);
+  print('在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list = $list');
+
+  /* 删除元素 */
+  list.remove(3);
+
+  /* 通过索引遍历列表 */
+  int count = 0;
+  for (var i = 0; i < list.length; i++) {
+    count++;
+  }
+  /* 直接遍历列表元素 */
+  count = 0;
+  for (var n in list) {
+    count++;
+  }
+
+  /* 拼接两个列表 */
+  List<int> list1 = [6,8,7,10,9];
+  list.addAll(list1);
+  print('将列表 list1 拼接到 list 之后，得到 list = $list');
+
+  /* 排序列表 */
+  list.sort();
+  print('排序列表后 list = $list');
+  
+  return 0;
+}

codes/dart/chapter_array_and_linkedlist/my_list.dart

@@ -0,0 +1,132 @@
+/**
+ * File: my_list.dart
+ * Created Time: 2023-02-05
+ * Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
+ */
+
+/* 列表类简易实现 */
+class MyList {
+  late List<int> _nums; // 数组（存储列表元素）
+  int _capacity = 10; // 列表容量
+  int _size = 0; // 列表长度（即当前元素数量）
+  int _extendRatio = 2; // 每次列表扩容的倍数
+
+  /* 构造函数 */
+  MyList() {
+    _nums = List.filled(_capacity, 0);
+  }
+
+  /* 获取列表长度（即当前元素数量）*/
+  int size() => _size;
+
+  /* 获取列表容量 */
+  int capacity() => _capacity;
+
+  /* 访问元素 */
+  int get(int index) {
+    if (index >= _size) throw RangeError('索引越界');
+    return _nums[index];
+  }
+
+  /* 更新元素 */
+  void set(int index, int num) {
+    if (index >= _size) throw RangeError('索引越界');
+    _nums[index] = num;
+  }
+
+  /* 尾部添加元素 */
+  void add(int num) {
+    // 元素数量超出容量时，触发扩容机制
+    if (_size == _capacity) extendCapacity();
+    _nums[_size] = num;
+    // 更新元素数量
+    _size++;
+  }
+
+  /* 中间插入元素 */
+  void insert(int index, int num) {
+    if (index >= _size) throw RangeError('索引越界');
+    // 元素数量超出容量时，触发扩容机制
+    if (_size == _capacity) extendCapacity();
+    // 将索引 index 以及之后的元素都向后移动一位
+    for (var j = _size - 1; j >= index; j--) {
+      _nums[j + 1] = _nums[j];
+    }
+    _nums[index] = num;
+    // 更新元素数量
+    _size++;
+  }
+
+  /* 删除元素 */
+  int remove(int index) {
+    if (index >= _size) throw RangeError('索引越界');
+    int num = _nums[index];
+    // 将索引 index 之后的元素都向前移动一位
+    for (var j = index; j < _size - 1; j++) {
+      _nums[j] = _nums[j + 1];
+    }
+    // 更新元素数量
+    _size--;
+    // 返回被删除元素
+    return num;
+  }
+
+  /* 列表扩容 */
+  void extendCapacity() {
+    // 新建一个长度为 _capacity * _extendRatio 的数组
+    final _newNums = List.filled(_capacity * _extendRatio, 0);
+    // 将原数组拷贝到新数组
+    List.copyRange(_newNums, 0, _nums);
+    // 更新 _nums 的引用
+    _nums = _newNums;
+    // 更新列表容量
+    _capacity = _nums.length;
+  }
+
+  /* 将列表转换为数组 */
+  List<int> toArray() {
+    List<int> nums = [];
+    for (var i = 0; i < _size; i++) {
+      nums.add(get(i));
+    }
+    return nums;
+  }
+}
+
+/* Driver Code */
+int main() {
+  /* 初始化列表 */
+  MyList list = MyList();
+  /* 尾部添加元素 */
+  list.add(1);
+  list.add(3);
+  list.add(2);
+  list.add(5);
+  list.add(4);
+  print('列表 list = ${list.toArray()}，容量 =  ${list.capacity()}，长度 = ${list.size()}');
+
+  /* 中间插入元素 */
+  list.insert(3, 6);
+  print('在索引 3 处插入数字 6 ，得到 list =  ${list.toArray()}');
+
+  /* 删除元素 */
+  list.remove(3);
+  print('删除索引 3 处的元素，得到 list = ${list.toArray()}');
+
+  /* 访问元素 */
+  int num = list.get(1);
+  print('访问索引 1 处的元素，得到 num =  $num');
+
+  /* 更新元素 */
+  list.set(1, 0);
+  print('将索引 1 处的元素更新为 0 ，得到 list =  ${list.toArray()}');
+
+  /* 测试扩容机制 */
+  for (var i = 0; i < 10; i++) {
+    // 在 i = 5 时，列表长度将超出列表容量，此时触发扩容机制
+    list.add(i);
+  }
+  print('扩容后的列表 list = ${list.toArray()}，容量 = ${list.capacity()}  ，长度 = ${list.size()}');
+  
+  return 0;
+}

codes/dart/utils/ListNode.dart

@@ -0,0 +1,20 @@
+/**
+ * File: ListNode
+ * Created Time: 2023-01-23
+ * Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
+ */
+
+/**
+ * Definition for a singly-linked list node
+ */
+class ListNode {
+  int val;
+  ListNode? next;
+
+  ListNode(this.val, [this.next]);
+
+  @override
+  String toString() {
+    return 'ListNode{val: $val, next: $next}';
+  }
+}

codes/dart/utils/PrintUtil.dart

@@ -0,0 +1,21 @@
+/**
+ * File: PrintUtil
+ * Created Time: 2023-01-23
+ * Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
+ */
+
+import 'ListNode.dart';
+
+class PrintUtil {
+    
+  void printLinkedList(ListNode? head) {
+    List<String> list = [];
+
+    while (head != null) {
+      list.add('${head.val}');
+      head = head.next;
+    }
+
+    print(list.join(' -> '));
+  }
+}