docs: add Japanese translate documents (#1812)

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Co-authored-by: krahets <krahets@163.com>
This commit is contained in:
Ikko Eltociear Ashimine
2025-10-17 06:04:43 +09:00
committed by GitHub
parent 2487a27036
commit 954c45864b
886 changed files with 33569 additions and 0 deletions

View File

@ -0,0 +1,65 @@
"""
File: iteration.py
Created Time: 2023-08-24
Author: krahets (krahets@163.com)
"""
def for_loop(n: int) -> int:
"""forループ"""
res = 0
# 1, 2, ..., n-1, n の合計をループ
for i in range(1, n + 1):
res += i
return res
def while_loop(n: int) -> int:
"""whileループ"""
res = 0
i = 1 # 条件変数を初期化
# 1, 2, ..., n-1, n の合計をループ
while i <= n:
res += i
i += 1 # 条件変数を更新
return res
def while_loop_ii(n: int) -> int:
"""whileループ2つの更新"""
res = 0
i = 1 # 条件変数を初期化
# 1, 4, 10, ... の合計をループ
while i <= n:
res += i
# 条件変数を更新
i += 1
i *= 2
return res
def nested_for_loop(n: int) -> str:
"""二重forループ"""
res = ""
# i = 1, 2, ..., n-1, n をループ
for i in range(1, n + 1):
# j = 1, 2, ..., n-1, n をループ
for j in range(1, n + 1):
res += f"({i}, {j}), "
return res
"""Driver Code"""
if __name__ == "__main__":
n = 5
res = for_loop(n)
print(f"\nforループの合計結果 res = {res}")
res = while_loop(n)
print(f"\nwhileループの合計結果 res = {res}")
res = while_loop_ii(n)
print(f"\nwhileループ2つの更新の合計結果 res = {res}")
res = nested_for_loop(n)
print(f"\n二重forループの走査結果 {res}")

View File

@ -0,0 +1,69 @@
"""
File: recursion.py
Created Time: 2023-08-24
Author: krahets (krahets@163.com)
"""
def recur(n: int) -> int:
"""再帰"""
# 終了条件
if n == 1:
return 1
# 再帰:再帰呼び出し
res = recur(n - 1)
# 復帰:結果を返す
return n + res
def for_loop_recur(n: int) -> int:
"""反復で再帰をシミュレート"""
# 明示的なスタックを使用してシステムコールスタックをシミュレート
stack = []
res = 0
# 再帰:再帰呼び出し
for i in range(n, 0, -1):
# 「スタックへのプッシュ」で「再帰」をシミュレート
stack.append(i)
# 復帰:結果を返す
while stack:
# 「スタックからのポップ」で「復帰」をシミュレート
res += stack.pop()
# res = 1+2+3+...+n
return res
def tail_recur(n, res):
"""末尾再帰"""
# 終了条件
if n == 0:
return res
# 末尾再帰呼び出し
return tail_recur(n - 1, res + n)
def fib(n: int) -> int:
"""フィボナッチ数列:再帰"""
# 終了条件 f(1) = 0, f(2) = 1
if n == 1 or n == 2:
return n - 1
# 再帰呼び出し f(n) = f(n-1) + f(n-2)
res = fib(n - 1) + fib(n - 2)
# 結果 f(n) を返す
return res
"""Driver Code"""
if __name__ == "__main__":
n = 5
res = recur(n)
print(f"\n再帰関数の合計結果 res = {res}")
res = for_loop_recur(n)
print(f"\n反復で再帰をシミュレートする合計結果 res = {res}")
res = tail_recur(n, 0)
print(f"\n末尾再帰関数の合計結果 res = {res}")
res = fib(n)
print(f"\nフィボナッチ数列の第 {n} 項は {res} です")

View File

@ -0,0 +1,90 @@
"""
File: space_complexity.py
Created Time: 2022-11-25
Author: krahets (krahets@163.com)
"""
import sys
from pathlib import Path
sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
from modules import ListNode, TreeNode, print_tree
def function() -> int:
"""関数"""
# 何らかの操作を実行
return 0
def constant(n: int):
"""定数複雑度"""
# 定数、変数、オブジェクトは O(1) のスペースを占有
a = 0
nums = [0] * 10000
node = ListNode(0)
# ループ内の変数は O(1) のスペースを占有
for _ in range(n):
c = 0
# ループ内の関数は O(1) のスペースを占有
for _ in range(n):
function()
def linear(n: int):
"""線形複雑度"""
# 長さ n のリストは O(n) のスペースを占有
nums = [0] * n
# 長さ n のハッシュマップは O(n) のスペースを占有
hmap = dict[int, str]()
for i in range(n):
hmap[i] = str(i)
def linear_recur(n: int):
"""線形複雑度(再帰実装)"""
print("再帰 n =", n)
if n == 1:
return
linear_recur(n - 1)
def quadratic(n: int):
"""平方複雑度"""
# 二次元リストは O(n^2) のスペースを占有
num_matrix = [[0] * n for _ in range(n)]
def quadratic_recur(n: int) -> int:
"""平方複雑度(再帰実装)"""
if n <= 0:
return 0
nums = [0] * n
print(f"再帰 n = {n} の中で配列の長さ = {len(nums)}")
return quadratic_recur(n - 1)
def build_tree(n: int) -> TreeNode | None:
"""指数複雑度(完全二分木の構築)"""
if n == 0:
return None
root = TreeNode(0)
root.left = build_tree(n - 1)
root.right = build_tree(n - 1)
return root
"""Driver Code"""
if __name__ == "__main__":
n = 5
# 定数複雑度
constant(n)
# 線形複雑度
linear(n)
linear_recur(n)
# 平方複雑度
quadratic(n)
quadratic_recur(n)
# 指数複雑度
root = build_tree(n)
print_tree(root)

View File

@ -0,0 +1,151 @@
"""
File: time_complexity.py
Created Time: 2022-11-25
Author: krahets (krahets@163.com)
"""
def constant(n: int) -> int:
"""定数複雑度"""
count = 0
size = 100000
for _ in range(size):
count += 1
return count
def linear(n: int) -> int:
"""線形複雑度"""
count = 0
for _ in range(n):
count += 1
return count
def array_traversal(nums: list[int]) -> int:
"""線形複雑度(配列の走査)"""
count = 0
# ループ回数は配列の長さに比例する
for num in nums:
count += 1
return count
def quadratic(n: int) -> int:
"""二次複雑度"""
count = 0
# ループ回数はデータサイズnの二乗に比例する
for i in range(n):
for j in range(n):
count += 1
return count
def bubble_sort(nums: list[int]) -> int:
"""二次複雑度(バブルソート)"""
count = 0 # カウンタ
# 外側のループ: 未ソート範囲は [0, i]
for i in range(len(nums) - 1, 0, -1):
# 内側のループ: 未ソート範囲 [0, i] の最大要素を右端にスワップ
for j in range(i):
if nums[j] > nums[j + 1]:
# nums[j] と nums[j + 1] をスワップ
tmp: int = nums[j]
nums[j] = nums[j + 1]
nums[j + 1] = tmp
count += 3 # 要素のスワップは3つの個別操作を含む
return count
def exponential(n: int) -> int:
"""指数複雑度(ループ実装)"""
count = 0
base = 1
# セルは毎回2つに分裂し、1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1) の数列を形成する
for _ in range(n):
for _ in range(base):
count += 1
base *= 2
# count = 1 + 2 + 4 + 8 + .. + 2^(n-1) = 2^n - 1
return count
def exp_recur(n: int) -> int:
"""指数複雑度(再帰実装)"""
if n == 1:
return 1
return exp_recur(n - 1) + exp_recur(n - 1) + 1
def logarithmic(n: int) -> int:
"""対数複雑度(ループ実装)"""
count = 0
while n > 1:
n = n / 2
count += 1
return count
def log_recur(n: int) -> int:
"""対数複雑度(再帰実装)"""
if n <= 1:
return 0
return log_recur(n / 2) + 1
def linear_log_recur(n: int) -> int:
"""線形対数複雑度"""
if n <= 1:
return 1
count: int = linear_log_recur(n // 2) + linear_log_recur(n // 2)
for _ in range(n):
count += 1
return count
def factorial_recur(n: int) -> int:
"""階乗複雑度(再帰実装)"""
if n == 0:
return 1
count = 0
# 1つからnに分岐
for _ in range(n):
count += factorial_recur(n - 1)
return count
"""ドライバコード"""
if __name__ == "__main__":
# nを変更して、様々な複雑度での操作回数の変化傾向を体験できる
n = 8
print("入力データサイズ n =", n)
count: int = constant(n)
print("定数複雑度の操作回数 =", count)
count: int = linear(n)
print("線形複雑度の操作回数 =", count)
count: int = array_traversal([0] * n)
print("線形複雑度(配列の走査)の操作回数 =", count)
count: int = quadratic(n)
print("二次複雑度の操作回数 =", count)
nums = [i for i in range(n, 0, -1)] # [n, n-1, ..., 2, 1]
count: int = bubble_sort(nums)
print("二次複雑度(バブルソート)の操作回数 =", count)
count: int = exponential(n)
print("指数複雑度(ループ実装)の操作回数 =", count)
count: int = exp_recur(n)
print("指数複雑度(再帰実装)の操作回数 =", count)
count: int = logarithmic(n)
print("対数複雑度(ループ実装)の操作回数 =", count)
count: int = log_recur(n)
print("対数複雑度(再帰実装)の操作回数 =", count)
count: int = linear_log_recur(n)
print("線形対数複雑度(再帰実装)の操作回数 =", count)
count: int = factorial_recur(n)
print("階乗複雑度(再帰実装)の操作回数 =", count)

View File

@ -0,0 +1,36 @@
"""
File: worst_best_time_complexity.py
Created Time: 2022-11-25
Author: krahets (krahets@163.com)
"""
import random
def random_numbers(n: int) -> list[int]:
"""要素 1, 2, ..., n を含む配列を生成、順序はシャッフル"""
# 配列 nums = 1, 2, 3, ..., n を生成
nums = [i for i in range(1, n + 1)]
# 配列要素をランダムにシャッフル
random.shuffle(nums)
return nums
def find_one(nums: list[int]) -> int:
"""配列 nums で数値 1 のインデックスを検索"""
for i in range(len(nums)):
# 要素 1 が配列の最初にある場合、最良時間計算量 O(1) を達成
# 要素 1 が配列の最後にある場合、最悪時間計算量 O(n) を達成
if nums[i] == 1:
return i
return -1
"""Driver Code"""
if __name__ == "__main__":
for i in range(10):
n = 100
nums: list[int] = random_numbers(n)
index: int = find_one(nums)
print("\nシャッフル後の配列 [ 1, 2, ..., n ] =", nums)
print("数値 1 のインデックス =", index)