feat: Revised the book (#978)

* Sync recent changes to the revised Word.

* Revised the preface chapter

* Revised the introduction chapter

* Revised the computation complexity chapter

* Revised the chapter data structure

* Revised the chapter array and linked list

* Revised the chapter stack and queue

* Revised the chapter hashing

* Revised the chapter tree

* Revised the chapter heap

* Revised the chapter graph

* Revised the chapter searching

* Reivised the sorting chapter

* Revised the divide and conquer chapter

* Revised the chapter backtacking

* Revised the DP chapter

* Revised the greedy chapter

* Revised the appendix chapter

* Revised the preface chapter doubly

* Revised the figures
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Yudong Jin
2023-12-02 06:21:34 +08:00
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404 changed files with 1537 additions and 1558 deletions

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@ -35,11 +35,11 @@ fn insert(nums: &mut Vec<i32>, num: i32, index: usize) {
for i in (index + 1..nums.len()).rev() {
nums[i] = nums[i - 1];
}
// 将 num 赋给 index 处元素
// 将 num 赋给 index 处元素
nums[index] = num;
}
/* 删除索引 index 处元素 */
/* 删除索引 index 处元素 */
fn remove(nums: &mut Vec<i32>, index: usize) {
// 把索引 index 之后的所有元素向前移动一位
for i in index..nums.len() - 1 {

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@ -57,7 +57,7 @@ fn main() {
let n2 = ListNode::new(2);
let n3 = ListNode::new(5);
let n4 = ListNode::new(4);
// 构建引用指向
// 构建节点之间的引用
n0.borrow_mut().next = Some(n1.clone());
n1.borrow_mut().next = Some(n2.clone());
n2.borrow_mut().next = Some(n3.clone());

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@ -27,7 +27,7 @@ fn main() {
print!("\n清空列表后 nums = ");
print_util::print_array(&nums);
// 尾部添加元素
// 尾部添加元素
nums.push(1);
nums.push(3);
nums.push(2);
@ -36,7 +36,7 @@ fn main() {
print!("\n添加元素后 nums = ");
print_util::print_array(&nums);
// 中间插入元素
// 中间插入元素
nums.insert(3, 6);
print!("\n在索引 3 处插入数字 6 ,得到 nums = ");
print_util::print_array(&nums);

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@ -6,12 +6,12 @@
include!("../include/include.rs");
/* 列表类简易实现 */
/* 列表类 */
#[allow(dead_code)]
struct MyList {
arr: Vec<i32>, // 数组(存储列表元素)
capacity: usize, // 列表容量
size: usize, // 列表长度(当前元素数量)
size: usize, // 列表长度(当前元素数量)
extend_ratio: usize, // 每次列表扩容的倍数
}
@ -29,7 +29,7 @@ impl MyList {
}
}
/* 获取列表长度(当前元素数量)*/
/* 获取列表长度(当前元素数量)*/
pub fn size(&self) -> usize {
return self.size;
}
@ -52,7 +52,7 @@ impl MyList {
self.arr[index] = num;
}
/* 尾部添加元素 */
/* 尾部添加元素 */
pub fn add(&mut self, num: i32) {
// 元素数量超出容量时,触发扩容机制
if self.size == self.capacity() {
@ -63,7 +63,7 @@ impl MyList {
self.size += 1;
}
/* 中间插入元素 */
/* 中间插入元素 */
pub fn insert(&mut self, index: usize, num: i32) {
if index >= self.size() {panic!("索引越界")};
// 元素数量超出容量时,触发扩容机制
@ -117,7 +117,7 @@ impl MyList {
fn main() {
/* 初始化列表 */
let mut nums = MyList::new(10);
/* 尾部添加元素 */
/* 尾部添加元素 */
nums.add(1);
nums.add(3);
nums.add(2);
@ -127,7 +127,7 @@ fn main() {
print_util::print_array(&nums.to_array());
print!(" ,容量 = {} ,长度 = {}", nums.capacity(), nums.size());
/* 中间插入元素 */
/* 中间插入元素 */
nums.insert(3, 6);
print!("\n在索引 3 处插入数字 6 ,得到 nums = ");
print_util::print_array(&nums.to_array());

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@ -21,7 +21,7 @@ fn backtrack(row: usize, n: usize, state: &mut Vec<Vec<String>>, res: &mut Vec<V
// 计算该格子对应的主对角线和副对角线
let diag1 = row + n - 1 - col;
let diag2 = row + col;
// 剪枝:不允许该格子所在列、主对角线、副对角线存在皇后
// 剪枝:不允许该格子所在列、主对角线、副对角线存在皇后
if !cols[col] && !diags1[diag1] && !diags2[diag2] {
// 尝试:将皇后放置在该格子
state.get_mut(row).unwrap()[col] = "Q".into();
@ -47,8 +47,8 @@ fn n_queens(n: usize) -> Vec<Vec<Vec<String>>> {
state.push(row);
}
let mut cols = vec![false; n]; // 记录列是否有皇后
let mut diags1 = vec![false; 2 * n - 1]; // 记录主对角线是否有皇后
let mut diags2 = vec![false; 2 * n - 1]; // 记录副对角线是否有皇后
let mut diags1 = vec![false; 2 * n - 1]; // 记录主对角线是否有皇后
let mut diags2 = vec![false; 2 * n - 1]; // 记录副对角线是否有皇后
let mut res: Vec<Vec<Vec<String>>> = Vec::new();
backtrack(0, n, &mut state, &mut res, &mut cols, &mut diags1, &mut diags2);

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@ -31,7 +31,7 @@ fn while_loop(n: i32) -> i32 {
fn while_loop_ii(n: i32) -> i32 {
let mut res = 0;
let mut i = 1; // 初始化条件变量
// 循环求和 1, 4, ...
// 循环求和 1, 4, 10, ...
while i <= n {
res += i;
// 更新条件变量

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@ -14,7 +14,7 @@ fn move_pan(src: &mut Vec<i32>, tar: &mut Vec<i32>) {
tar.push(pan);
}
/* 求解汉诺塔问题 f(i) */
/* 求解汉诺塔问题 f(i) */
fn dfs(i: i32, src: &mut Vec<i32>, buf: &mut Vec<i32>, tar: &mut Vec<i32>) {
// 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
if i == 1 {
@ -29,7 +29,7 @@ fn dfs(i: i32, src: &mut Vec<i32>, buf: &mut Vec<i32>, tar: &mut Vec<i32>) {
dfs(i - 1, buf, src, tar);
}
/* 求解汉诺塔 */
/* 求解汉诺塔问题 */
fn solve_hanota(A: &mut Vec<i32>, B: &mut Vec<i32>, C: &mut Vec<i32>) {
let n = A.len() as i32;
// 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C

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@ -20,7 +20,7 @@ fn backtrack(choices: &[i32], state: i32, n: i32, res: &mut [i32]) {
/* 爬楼梯:回溯 */
fn climbing_stairs_backtrack(n: usize) -> i32 {
let choices = vec![ 1, 2 ]; // 可选择向上爬 1 或 2 阶
let choices = vec![ 1, 2 ]; // 可选择向上爬 1 或 2 阶
let state = 0; // 从第 0 阶开始爬
let mut res = Vec::new();
res.push(0); // 使用 res[0] 记录方案数量

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@ -14,7 +14,7 @@ fn coin_change_dp(coins: &[i32], amt: usize) -> i32 {
for a in 1..= amt {
dp[0][a] = max;
}
// 状态转移:其余行列
// 状态转移:其余行
for i in 1..=n {
for a in 1..=amt {
if coins[i - 1] > a as i32 {

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@ -58,7 +58,7 @@ fn edit_distance_dp(s: &str, t: &str) -> i32 {
for j in 1..m {
dp[0][j] = j as i32;
}
// 状态转移:其余行列
// 状态转移:其余行
for i in 1..=n {
for j in 1..=m {
if s.chars().nth(i - 1) == t.chars().nth(j - 1) {

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@ -6,11 +6,11 @@
/* 0-1 背包:暴力搜索 */
fn knapsack_dfs(wgt: &[i32], val: &[i32], i: usize, c: usize) -> i32 {
// 若已选完所有物品或背包无容量,则返回价值 0
// 若已选完所有物品或背包无剩余容量,则返回价值 0
if i == 0 || c == 0 {
return 0;
}
// 若超过背包容量,则只能不放入背包
// 若超过背包容量,则只能选择不放入背包
if wgt[i - 1] > c as i32 {
return knapsack_dfs(wgt, val, i - 1, c);
}
@ -23,7 +23,7 @@ fn knapsack_dfs(wgt: &[i32], val: &[i32], i: usize, c: usize) -> i32 {
/* 0-1 背包:记忆化搜索 */
fn knapsack_dfs_mem(wgt: &[i32], val: &[i32], mem: &mut Vec<Vec<i32>>, i: usize, c: usize) -> i32 {
// 若已选完所有物品或背包无容量,则返回价值 0
// 若已选完所有物品或背包无剩余容量,则返回价值 0
if i == 0 || c == 0 {
return 0;
}
@ -31,7 +31,7 @@ fn knapsack_dfs_mem(wgt: &[i32], val: &[i32], mem: &mut Vec<Vec<i32>>, i: usize,
if mem[i][c] != -1 {
return mem[i][c];
}
// 若超过背包容量,则只能不放入背包
// 若超过背包容量,则只能选择不放入背包
if wgt[i - 1] > c as i32 {
return knapsack_dfs_mem(wgt, val, mem, i - 1, c);
}

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@ -57,7 +57,7 @@ fn min_path_sum_dp(grid: &Vec<Vec<i32>>) -> i32 {
for i in 1..n {
dp[i][0] = dp[i - 1][0] + grid[i][0];
}
// 状态转移:其余行列
// 状态转移:其余行
for i in 1..n {
for j in 1..m {
dp[i][j] = std::cmp::min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]) + grid[i][j];

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@ -10,7 +10,7 @@ use std::collections::HashMap;
/* 基于邻接表实现的无向图类型 */
pub struct GraphAdjList {
// 邻接表key: 顶点value该顶点的所有邻接顶点
// 邻接表key顶点value该顶点的所有邻接顶点
pub adj_list: HashMap<Vertex, Vec<Vertex>>,
}

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@ -72,7 +72,7 @@ impl GraphAdjMat {
if i >= self.size() || j >= self.size() || i == j {
panic!("index error")
}
// 在无向图中,邻接矩阵沿主对角线对称,即满足 (i, j) == (j, i)
// 在无向图中,邻接矩阵关于主对角线对称,即满足 (i, j) == (j, i)
self.adj_mat[i][j] = 1;
self.adj_mat[j][i] = 1;
}

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@ -29,7 +29,7 @@ fn graph_bfs(graph: GraphAdjList, start_vet: Vertex) -> Vec<Vertex> {
if let Some(adj_vets) = graph.adj_list.get(&vet) {
for &adj_vet in adj_vets {
if visited.contains(&adj_vet) {
continue; // 跳过已被访问的顶点
continue; // 跳过已被访问的顶点
}
que.push_back(adj_vet); // 只入队未访问的顶点
visited.insert(adj_vet); // 标记该顶点已被访问

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@ -18,7 +18,7 @@ fn dfs(graph: &GraphAdjList, visited: &mut HashSet<Vertex>, res: &mut Vec<Vertex
if let Some(adj_vets) = graph.adj_list.get(&vet) {
for &adj_vet in adj_vets {
if visited.contains(&adj_vet) {
continue; // 跳过已被访问的顶点
continue; // 跳过已被访问的顶点
}
// 递归访问邻接顶点
dfs(graph, visited, res, adj_vet);

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@ -10,7 +10,7 @@ pub struct Pair {
pub key: i32,
pub val: String,
}
/* 基于数组简易实现的哈希表 */
/* 基于数组实现的哈希表 */
pub struct ArrayHashMap {
buckets: Vec<Option<Pair>>
}

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@ -93,7 +93,7 @@ impl MaxHeap {
if self.is_empty() {
panic!("index out of bounds");
}
// 交换根节点与最右叶节点(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(交换首元素与尾元素)
self.swap(0, self.size() - 1);
// 删除节点
let val = self.max_heap.remove(self.size() - 1);

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@ -24,9 +24,9 @@ fn binary_search(nums: &[i32], target: i32) -> i32 {
return -1;
}
/* 二分查找(左闭右开) */
/* 二分查找(左闭右开区间 */
fn binary_search_lcro(nums: &[i32], target: i32) -> i32 {
// 初始化左闭右开 [0, n) ,即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素+1
// 初始化左闭右开区间 [0, n) ,即 i, j 分别指向数组首元素、尾元素+1
let mut i = 0;
let mut j = nums.len() as i32;
// 循环,当搜索区间为空时跳出(当 i = j 时为空)
@ -53,7 +53,7 @@ pub fn main() {
let mut index = binary_search(&nums, target);
println!("目标元素 6 的索引 = {index}");
// 二分查找(左闭右开)
// 二分查找(左闭右开区间
index = binary_search_lcro(&nums, target);
println!("目标元素 6 的索引 = {index}");
}

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@ -11,7 +11,7 @@ use std::collections::HashMap;
/* 方法一:暴力枚举 */
pub fn two_sum_brute_force(nums: &Vec<i32>, target: i32) -> Option<Vec<i32>> {
let size = nums.len();
// 两层循环,时间复杂度 O(n^2)
// 两层循环,时间复杂度 O(n^2)
for i in 0..size - 1 {
for j in i + 1..size {
if nums[i] + nums[j] == target {
@ -24,9 +24,9 @@ pub fn two_sum_brute_force(nums: &Vec<i32>, target: i32) -> Option<Vec<i32>> {
/* 方法二:辅助哈希表 */
pub fn two_sum_hash_table(nums: &Vec<i32>, target: i32) -> Option<Vec<i32>> {
// 辅助哈希表,空间复杂度 O(n)
// 辅助哈希表,空间复杂度 O(n)
let mut dic = HashMap::new();
// 单层循环,时间复杂度 O(n)
// 单层循环,时间复杂度 O(n)
for (i, num) in nums.iter().enumerate() {
match dic.get(&(target - num)) {
Some(v) => return Some(vec![*v as i32, i as i32]),

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@ -13,7 +13,7 @@ fn bucket_sort(nums: &mut [f64]) {
let mut buckets = vec![vec![]; k];
// 1. 将数组元素分配到各个桶中
for &mut num in &mut *nums {
// 输入数据范围 [0, 1),使用 num * k 映射到索引范围 [0, k-1]
// 输入数据范围 [0, 1),使用 num * k 映射到索引范围 [0, k-1]
let i = (num * k as f64) as usize;
// 将 num 添加进桶 i
buckets[i].push(num);

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@ -40,7 +40,7 @@ fn heap_sort(nums: &mut [i32]) {
}
// 从堆中提取最大元素,循环 n-1 轮
for i in (1..=nums.len() - 1).rev() {
// 交换根节点与最右叶节点(交换首元素与尾元素)
// 交换根节点与最右叶节点(交换首元素与尾元素)
let tmp = nums[0];
nums[0] = nums[i];
nums[i] = tmp;

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@ -11,7 +11,7 @@ struct QuickSort;
impl QuickSort {
/* 哨兵划分 */
fn partition(nums: &mut [i32], left: usize, right: usize) -> usize {
// 以 nums[left] 为基准数
// 以 nums[left] 为基准数
let (mut i, mut j) = (left, right);
while i < j {
while i < j && nums[j] >= nums[left] {
@ -62,7 +62,7 @@ impl QuickSortMedian {
let med = Self::median_three(nums, left, (left + right) / 2, right);
// 将中位数交换至数组最左端
nums.swap(left, med);
// 以 nums[left] 为基准数
// 以 nums[left] 为基准数
let (mut i, mut j) = (left, right);
while i < j {
while i < j && nums[j] >= nums[left] {
@ -97,7 +97,7 @@ struct QuickSortTailCall;
impl QuickSortTailCall {
/* 哨兵划分 */
fn partition(nums: &mut [i32], left: usize, right: usize) -> usize {
// 以 nums[left] 为基准数
// 以 nums[left] 为基准数
let (mut i, mut j) = (left, right);
while i < j {
while i < j && nums[j] >= nums[left] {
@ -118,7 +118,7 @@ impl QuickSortTailCall {
while left < right {
// 哨兵划分操作
let pivot = Self::partition(nums, left as usize, right as usize) as i32;
// 对两个子数组中较短的那个执行快
// 对两个子数组中较短的那个执行快速排序
if pivot - left < right - pivot {
Self::quick_sort(left, pivot - 1, nums); // 递归排序左子数组
left = pivot + 1; // 剩余未排序区间为 [pivot + 1, right]

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@ -14,7 +14,7 @@ fn digit(num: i32, exp: i32) -> usize {
/* 计数排序(根据 nums 第 k 位排序) */
fn counting_sort_digit(nums: &mut [i32], exp: i32) {
// 十进制的位范围为 0~9 ,因此需要长度为 10 的桶
// 十进制的位范围为 0~9 ,因此需要长度为 10 的桶数组
let mut counter = [0; 10];
let n = nums.len();
// 统计 0~9 各数字的出现次数

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@ -59,7 +59,7 @@ impl<T: Copy> LinkedListDeque<T> {
// 队首入队操作
if is_front {
match self.front.take() {
// 若链表为空,则令 front, rear 都指向 node
// 若链表为空,则令 front rear 都指向 node
None => {
self.rear = Some(node.clone());
self.front = Some(node);
@ -75,7 +75,7 @@ impl<T: Copy> LinkedListDeque<T> {
// 队尾入队操作
else {
match self.rear.take() {
// 若链表为空,则令 front, rear 都指向 node
// 若链表为空,则令 front rear 都指向 node
None => {
self.front = Some(node.clone());
self.rear = Some(node);

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@ -17,7 +17,7 @@ fn main() {
let n3 = TreeNode::new(3);
let n4 = TreeNode::new(4);
let n5 = TreeNode::new(5);
// 构建引用指向(即指针)
// 构建节点之间的引用(指针)
n1.borrow_mut().left = Some(Rc::clone(&n2));
n1.borrow_mut().right = Some(Rc::clone(&n3));
n2.borrow_mut().left = Some(Rc::clone(&n4));