CS_learn/hello-algo
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162
docs/chapter_tree/avl_tree.md
View File

@@ -253,19 +253,9 @@ G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis 在其 1962 年发表的论文 "An algorit
=== "C#"
```csharp title="avl_tree.cs"
/* 获取结点高度 */
public int height(TreeNode? node)
{
// 空结点高度为 -1 ，叶结点高度为 0
return node == null ? -1 : node.height;
}
[class]{AVLTree}-[func]{height}
/* 更新结点高度 */
private void updateHeight(TreeNode node)
{
// 结点高度等于最高子树高度 + 1
node.height = Math.Max(height(node.left), height(node.right)) + 1;
}
[class]{AVLTree}-[func]{updateHeight}
```
=== "Swift"
@@ -349,14 +339,7 @@ G. M. Adelson-Velsky 和 E. M. Landis 在其 1962 年发表的论文 "An algorit
=== "C#"
```csharp title="avl_tree.cs"
/* 获取平衡因子 */
public int balanceFactor(TreeNode? node)
{
// 空结点平衡因子为 0
if (node == null) return 0;
// 结点平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度
return height(node.left) - height(node.right);
}
[class]{AVLTree}-[func]{balanceFactor}
```
=== "Swift"
@@ -460,20 +443,7 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作，其可 **在不影
=== "C#"
```csharp title="avl_tree.cs"
/* 右旋操作 */
TreeNode? rightRotate(TreeNode? node)
{
TreeNode? child = node.left;
TreeNode? grandChild = child?.right;
// 以 child 为原点，将 node 向右旋转
child.right = node;
node.left = grandChild;
// 更新结点高度
updateHeight(node);
updateHeight(child);
// 返回旋转后子树的根结点
return child;
}
[class]{AVLTree}-[func]{rightRotate}
```
=== "Swift"
@@ -559,20 +529,7 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作，其可 **在不影
=== "C#"
```csharp title="avl_tree.cs"
/* 左旋操作 */
TreeNode? leftRotate(TreeNode? node)
{
TreeNode? child = node.right;
TreeNode? grandChild = child?.left;
// 以 child 为原点，将 node 向左旋转
child.left = node;
node.right = grandChild;
// 更新结点高度
updateHeight(node);
updateHeight(child);
// 返回旋转后子树的根结点
return child;
}
[class]{AVLTree}-[func]{leftRotate}
```
=== "Swift"
@@ -694,44 +651,7 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作，其可 **在不影
=== "C#"
```csharp title="avl_tree.cs"
/* 执行旋转操作，使该子树重新恢复平衡 */
TreeNode? rotate(TreeNode? node)
{
// 获取结点 node 的平衡因子
int balanceFactorInt = balanceFactor(node);
// 左偏树
if (balanceFactorInt > 1)
{
if (balanceFactor(node.left) >= 0)
{
// 右旋
return rightRotate(node);
}
else
{
// 先左旋后右旋
node.left = leftRotate(node?.left);
return rightRotate(node);
}
}
// 右偏树
if (balanceFactorInt < -1)
{
if (balanceFactor(node.right) <= 0)
{
// 左旋
return leftRotate(node);
}
else
{
// 先右旋后左旋
node.right = rightRotate(node?.right);
return leftRotate(node);
}
}
// 平衡树，无需旋转，直接返回
return node;
}
[class]{AVLTree}-[func]{rotate}
```
=== "Swift"
@@ -889,30 +809,9 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作，其可 **在不影
=== "C#"
```csharp title="avl_tree.cs"
/* 插入结点 */
public TreeNode? insert(int val)
{
root = insertHelper(root, val);
return root;
}
[class]{AVLTree}-[func]{insert}
/* 递归插入结点（辅助函数） */
private TreeNode? insertHelper(TreeNode? node, int val)
{
if (node == null) return new TreeNode(val);
/* 1. 查找插入位置，并插入结点 */
if (val < node.val)
node.left = insertHelper(node.left, val);
else if (val > node.val)
node.right = insertHelper(node.right, val);
else
return node; // 重复结点不插入，直接返回
updateHeight(node); // 更新结点高度
/* 2. 执行旋转操作，使该子树重新恢复平衡 */
node = rotate(node);
// 返回子树的根结点
return node;
}
[class]{AVLTree}-[func]{insertHelper}
```
=== "Swift"
@@ -1186,48 +1085,11 @@ AVL 树的独特之处在于「旋转 Rotation」的操作，其可 **在不影
=== "C#"
```csharp title="avl_tree.cs"
/* 删除结点 */
public TreeNode? remove(int val)
{
root = removeHelper(root, val);
return root;
}
[class]{AVLTree}-[func]{remove}
/* 递归删除结点（辅助函数） */
private TreeNode? removeHelper(TreeNode? node, int val)
{
if (node == null) return null;
/* 1. 查找结点，并删除之 */
if (val < node.val)
node.left = removeHelper(node.left, val);
else if (val > node.val)
node.right = removeHelper(node.right, val);
else
{
if (node.left == null || node.right == null)
{
TreeNode? child = node.left != null ? node.left : node.right;
// 子结点数量 = 0 ，直接删除 node 并返回
if (child == null)
return null;
// 子结点数量 = 1 ，直接删除 node
else
node = child;
}
else
{
// 子结点数量 = 2 ，则将中序遍历的下个结点删除，并用该结点替换当前结点
TreeNode? temp = getInOrderNext(node.right);
node.right = removeHelper(node.right, temp.val);
node.val = temp.val;
}
}
updateHeight(node); // 更新结点高度
/* 2. 执行旋转操作，使该子树重新恢复平衡 */
node = rotate(node);
// 返回子树的根结点
return node;
}
[class]{AVLTree}-[func]{removeHelper}
[class]{AVLTree}-[func]{getInOrderNext}
```
=== "Swift"

109
docs/chapter_tree/binary_search_tree.md
View File

@@ -98,23 +98,7 @@ comments: true
=== "C#"
```csharp title="binary_search_tree.cs"
/* 查找结点 */
TreeNode? search(int num)
{
TreeNode? cur = root;
// 循环查找，越过叶结点后跳出
while (cur != null)
{
// 目标结点在 cur 的右子树中
if (cur.val < num) cur = cur.right;
// 目标结点在 cur 的左子树中
else if (cur.val > num) cur = cur.left;
// 找到目标结点，跳出循环
else break;
}
// 返回目标结点
return cur;
}
[class]{BinarySearchTree}-[func]{search}
```
=== "Swift"
@@ -214,33 +198,7 @@ comments: true
=== "C#"
```csharp title="binary_search_tree.cs"
/* 插入结点 */
TreeNode? insert(int num)
{
// 若树为空，直接提前返回
if (root == null) return null;
TreeNode? cur = root, pre = null;
// 循环查找，越过叶结点后跳出
while (cur != null)
{
// 找到重复结点，直接返回
if (cur.val == num) return null;
pre = cur;
// 插入位置在 cur 的右子树中
if (cur.val < num) cur = cur.right;
// 插入位置在 cur 的左子树中
else cur = cur.left;
}
// 插入结点 val
TreeNode node = new TreeNode(num);
if (pre != null)
{
if (pre.val < num) pre.right = node;
else pre.left = node;
}
return node;
}
[class]{BinarySearchTree}-[func]{insert}
```
=== "Swift"
@@ -411,68 +369,9 @@ comments: true
=== "C#"
```csharp title="binary_search_tree.cs"
/* 删除结点 */
TreeNode? remove(int num)
{
// 若树为空，直接提前返回
if (root == null) return null;
TreeNode? cur = root, pre = null;
// 循环查找，越过叶结点后跳出
while (cur != null)
{
// 找到待删除结点，跳出循环
if (cur.val == num) break;
pre = cur;
// 待删除结点在 cur 的右子树中
if (cur.val < num) cur = cur.right;
// 待删除结点在 cur 的左子树中
else cur = cur.left;
}
// 若无待删除结点，则直接返回
if (cur == null || pre == null) return null;
// 子结点数量 = 0 or 1
if (cur.left == null || cur.right == null)
{
// 当子结点数量 = 0 / 1 时， child = null / 该子结点
TreeNode? child = cur.left != null ? cur.left : cur.right;
// 删除结点 cur
if (pre.left == cur)
{
pre.left = child;
}
else
{
pre.right = child;
}
}
// 子结点数量 = 2
else
{
// 获取中序遍历中 cur 的下一个结点
TreeNode? nex = getInOrderNext(cur.right);
if (nex != null)
{
int tmp = nex.val;
// 递归删除结点 nex
remove(nex.val);
// 将 nex 的值复制给 cur
cur.val = tmp;
}
}
return cur;
}
[class]{BinarySearchTree}-[func]{remove}
/* 获取中序遍历中的下一个结点（仅适用于 root 有左子结点的情况） */
private TreeNode? getInOrderNext(TreeNode? root)
{
if (root == null) return root;
// 循环访问左子结点，直到叶结点时为最小结点，跳出
while (root.left != null)
{
root = root.left;
}
return root;
}
[class]{BinarySearchTree}-[func]{getInOrderNext}
```
=== "Swift"

51
docs/chapter_tree/binary_tree_traversal.md
View File

@@ -85,26 +85,7 @@ comments: true
=== "C#"
```csharp title="binary_tree_bfs.cs"
/* 层序遍历 */
public List<int?> hierOrder(TreeNode root)
{
// 初始化队列，加入根结点
Queue<TreeNode> queue = new();
queue.Enqueue(root);
// 初始化一个列表，用于保存遍历序列
List<int> list = new();
while (queue.Count != 0)
{
TreeNode node = queue.Dequeue(); // 队列出队
list.Add(node.val); // 保存结点值
if (node.left != null)
queue.Enqueue(node.left); // 左子结点入队
if (node.right != null)
queue.Enqueue(node.right); // 右子结点入队
}
return list;
}
[class]{binary_tree_bfs}-[func]{hierOrder}
```
=== "Swift"
@@ -235,35 +216,11 @@ comments: true
=== "C#"
```csharp title="binary_tree_dfs.cs"
/* 前序遍历 */
void preOrder(TreeNode? root)
{
if (root == null) return;
// 访问优先级：根结点 -> 左子树 -> 右子树
list.Add(root.val);
preOrder(root.left);
preOrder(root.right);
}
[class]{binary_tree_dfs}-[func]{preOrder}
/* 中序遍历 */
void inOrder(TreeNode? root)
{
if (root == null) return;
// 访问优先级：左子树 -> 根结点 -> 右子树
inOrder(root.left);
list.Add(root.val);
inOrder(root.right);
}
[class]{binary_tree_dfs}-[func]{inOrder}
/* 后序遍历 */
void postOrder(TreeNode? root)
{
if (root == null) return;
// 访问优先级：左子树 -> 右子树 -> 根结点
postOrder(root.left);
postOrder(root.right);
list.Add(root.val);
}
[class]{binary_tree_dfs}-[func]{postOrder}
```
=== "Swift"