Add ru version (#1865)

* Add Russian docs site baseline

* Add Russian localized codebase

* Polish Russian code wording

* Update ru code translation.

* Update code translation and chapter covers.

* Fix pythontutor extraction.

* Add README and landing page.

* placeholder of profiles

* Use figures of English version

* Remove chapter paperbook

ru/codes/python/chapter_tree/array_binary_tree.py

@@ -0,0 +1,119 @@
+"""
+File: array_binary_tree.py
+Created Time: 2023-07-19
+Author: krahets (krahets@163.com)
+"""
+
+import sys
+from pathlib import Path
+
+sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
+from modules import TreeNode, list_to_tree, print_tree
+
+
+class ArrayBinaryTree:
+    """Класс двоичного дерева в массивном представлении"""
+
+    def __init__(self, arr: list[int | None]):
+        """Конструктор"""
+        self._tree = list(arr)
+
+    def size(self):
+        """Вместимость списка"""
+        return len(self._tree)
+
+    def val(self, i: int) -> int | None:
+        """Получить значение узла с индексом i"""
+        # Если индекс выходит за границы, вернуть None, обозначающий пустую позицию
+        if i < 0 or i >= self.size():
+            return None
+        return self._tree[i]
+
+    def left(self, i: int) -> int | None:
+        """Получить индекс левого дочернего узла узла с индексом i"""
+        return 2 * i + 1
+
+    def right(self, i: int) -> int | None:
+        """Получить индекс правого дочернего узла узла с индексом i"""
+        return 2 * i + 2
+
+    def parent(self, i: int) -> int | None:
+        """Получить индекс родительского узла узла с индексом i"""
+        return (i - 1) // 2
+
+    def level_order(self) -> list[int]:
+        """Обход в ширину"""
+        self.res = []
+        # Непосредственно обходить массив
+        for i in range(self.size()):
+            if self.val(i) is not None:
+                self.res.append(self.val(i))
+        return self.res
+
+    def dfs(self, i: int, order: str):
+        """Обход в глубину"""
+        if self.val(i) is None:
+            return
+        # Предварительный обход
+        if order == "pre":
+            self.res.append(self.val(i))
+        self.dfs(self.left(i), order)
+        # Симметричный обход
+        if order == "in":
+            self.res.append(self.val(i))
+        self.dfs(self.right(i), order)
+        # Обратный обход
+        if order == "post":
+            self.res.append(self.val(i))
+
+    def pre_order(self) -> list[int]:
+        """Предварительный обход"""
+        self.res = []
+        self.dfs(0, order="pre")
+        return self.res
+
+    def in_order(self) -> list[int]:
+        """Симметричный обход"""
+        self.res = []
+        self.dfs(0, order="in")
+        return self.res
+
+    def post_order(self) -> list[int]:
+        """Обратный обход"""
+        self.res = []
+        self.dfs(0, order="post")
+        return self.res
+
+
+"""Driver Code"""
+if __name__ == "__main__":
+    # Инициализировать двоичное дерево
+    # Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
+    arr = [1, 2, 3, 4, None, 6, 7, 8, 9, None, None, 12, None, None, 15]
+    root = list_to_tree(arr)
+    print("\nИнициализация двоичного дерева\n")
+    print("Массивное представление двоичного дерева:")
+    print(arr)
+    print("Связное представление двоичного дерева:")
+    print_tree(root)
+
+    # Класс двоичного дерева в массивном представлении
+    abt = ArrayBinaryTree(arr)
+
+    # Доступ к узлу
+    i = 1
+    l, r, p = abt.left(i), abt.right(i), abt.parent(i)
+    print(f"\nТекущий узел: индекс = {i}, значение = {abt.val(i)}")
+    print(f"Индекс левого дочернего узла = {l}, значение = {abt.val(l)}")
+    print(f"Индекс правого дочернего узла = {r}, значение = {abt.val(r)}")
+    print(f"Индекс родительского узла = {p}, значение = {abt.val(p)}")
+
+    # Обходить дерево
+    res = abt.level_order()
+    print("\nОбход в ширину:", res)
+    res = abt.pre_order()
+    print("Предварительный обход:", res)
+    res = abt.in_order()
+    print("Симметричный обход:", res)
+    res = abt.post_order()
+    print("Обратный обход:", res)

ru/codes/python/chapter_tree/avl_tree.py

@@ -0,0 +1,200 @@
+"""
+File: avl_tree.py
+Created Time: 2022-12-20
+Author: a16su (lpluls001@gmail.com)
+"""
+
+import sys
+from pathlib import Path
+
+sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
+from modules import TreeNode, print_tree
+
+
+class AVLTree:
+    """AVL-дерево"""
+
+    def __init__(self):
+        """Конструктор"""
+        self._root = None
+
+    def get_root(self) -> TreeNode | None:
+        """Получить корневой узел двоичного дерева"""
+        return self._root
+
+    def height(self, node: TreeNode | None) -> int:
+        """Получить высоту узла"""
+        # Высота пустого узла равна -1, высота листового узла равна 0
+        if node is not None:
+            return node.height
+        return -1
+
+    def update_height(self, node: TreeNode | None):
+        """Обновить высоту узла"""
+        # Высота узла равна высоте более высокого поддерева + 1
+        node.height = max([self.height(node.left), self.height(node.right)]) + 1
+
+    def balance_factor(self, node: TreeNode | None) -> int:
+        """Получить коэффициент баланса"""
+        # Коэффициент баланса пустого узла равен 0
+        if node is None:
+            return 0
+        # Коэффициент баланса узла = высота левого поддерева - высота правого поддерева
+        return self.height(node.left) - self.height(node.right)
+
+    def right_rotate(self, node: TreeNode | None) -> TreeNode | None:
+        """Операция правого вращения"""
+        child = node.left
+        grand_child = child.right
+        # Выполнить правое вращение узла node вокруг child
+        child.right = node
+        node.left = grand_child
+        # Обновить высоту узла
+        self.update_height(node)
+        self.update_height(child)
+        # Вернуть корневой узел поддерева после вращения
+        return child
+
+    def left_rotate(self, node: TreeNode | None) -> TreeNode | None:
+        """Операция левого вращения"""
+        child = node.right
+        grand_child = child.left
+        # Выполнить левое вращение узла node вокруг child
+        child.left = node
+        node.right = grand_child
+        # Обновить высоту узла
+        self.update_height(node)
+        self.update_height(child)
+        # Вернуть корневой узел поддерева после вращения
+        return child
+
+    def rotate(self, node: TreeNode | None) -> TreeNode | None:
+        """Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево"""
+        # Получить коэффициент баланса узла node
+        balance_factor = self.balance_factor(node)
+        # Левосторонне перекошенное дерево
+        if balance_factor > 1:
+            if self.balance_factor(node.left) >= 0:
+                # Правое вращение
+                return self.right_rotate(node)
+            else:
+                # Сначала левое вращение, затем правое
+                node.left = self.left_rotate(node.left)
+                return self.right_rotate(node)
+        # Правосторонне перекошенное дерево
+        elif balance_factor < -1:
+            if self.balance_factor(node.right) <= 0:
+                # Левое вращение
+                return self.left_rotate(node)
+            else:
+                # Сначала правое вращение, затем левое
+                node.right = self.right_rotate(node.right)
+                return self.left_rotate(node)
+        # Дерево сбалансировано, вращение не требуется, вернуть сразу
+        return node
+
+    def insert(self, val):
+        """Вставка узла"""
+        self._root = self.insert_helper(self._root, val)
+
+    def insert_helper(self, node: TreeNode | None, val: int) -> TreeNode:
+        """Рекурсивная вставка узла (вспомогательный метод)"""
+        if node is None:
+            return TreeNode(val)
+        # 1. Найти позицию вставки и вставить узел
+        if val < node.val:
+            node.left = self.insert_helper(node.left, val)
+        elif val > node.val:
+            node.right = self.insert_helper(node.right, val)
+        else:
+            # Повторяющийся узел не вставлять, сразу вернуть
+            return node
+        # Обновить высоту узла
+        self.update_height(node)
+        # 2. Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево
+        return self.rotate(node)
+
+    def remove(self, val: int):
+        """Удаление узла"""
+        self._root = self.remove_helper(self._root, val)
+
+    def remove_helper(self, node: TreeNode | None, val: int) -> TreeNode | None:
+        """Рекурсивное удаление узла (вспомогательный метод)"""
+        if node is None:
+            return None
+        # 1. Найти узел и удалить его
+        if val < node.val:
+            node.left = self.remove_helper(node.left, val)
+        elif val > node.val:
+            node.right = self.remove_helper(node.right, val)
+        else:
+            if node.left is None or node.right is None:
+                child = node.left or node.right
+                # Число дочерних узлов = 0, удалить node и сразу вернуть
+                if child is None:
+                    return None
+                # Число дочерних узлов = 1, удалить node напрямую
+                else:
+                    node = child
+            else:
+                # Число дочерних узлов = 2, удалить следующий по симметричному обходу узел и заменить им текущий узел
+                temp = node.right
+                while temp.left is not None:
+                    temp = temp.left
+                node.right = self.remove_helper(node.right, temp.val)
+                node.val = temp.val
+        # Обновить высоту узла
+        self.update_height(node)
+        # 2. Выполнить вращение, чтобы снова сбалансировать поддерево
+        return self.rotate(node)
+
+    def search(self, val: int) -> TreeNode | None:
+        """Поиск узла"""
+        cur = self._root
+        # Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
+        while cur is not None:
+            # Целевой узел находится в правом поддереве cur
+            if cur.val < val:
+                cur = cur.right
+            # Целевой узел находится в левом поддереве cur
+            elif cur.val > val:
+                cur = cur.left
+            # Найти целевой узел и выйти из цикла
+            else:
+                break
+        # Вернуть целевой узел
+        return cur
+
+
+"""Driver Code"""
+if __name__ == "__main__":
+
+    def test_insert(tree: AVLTree, val: int):
+        tree.insert(val)
+        print("\nПосле вставки узла {} AVL-дерево имеет вид".format(val))
+        print_tree(tree.get_root())
+
+    def test_remove(tree: AVLTree, val: int):
+        tree.remove(val)
+        print("\nПосле удаления узла {} AVL-дерево имеет вид".format(val))
+        print_tree(tree.get_root())
+
+    # Инициализация пустого AVL-дерева
+    avl_tree = AVLTree()
+
+    # Вставка узла
+    # Обратите внимание, как AVL-дерево сохраняет баланс после вставки узла
+    for val in [1, 2, 3, 4, 5, 8, 7, 9, 10, 6]:
+        test_insert(avl_tree, val)
+
+    # Вставка повторяющегося узла
+    test_insert(avl_tree, 7)
+
+    # Удаление узла
+    # Обратите внимание, как AVL-дерево сохраняет баланс после удаления узла
+    test_remove(avl_tree, 8)  # Удаление узла степени 0
+    test_remove(avl_tree, 5)  # Удаление узла степени 1
+    test_remove(avl_tree, 4)  # Удаление узла степени 2
+
+    result_node = avl_tree.search(7)
+    print("\nНайденный объект узла = {}, значение узла = {}".format(result_node, result_node.val))

ru/codes/python/chapter_tree/binary_search_tree.py

@@ -0,0 +1,146 @@
+"""
+File: binary_search_tree.py
+Created Time: 2022-12-20
+Author: a16su (lpluls001@gmail.com)
+"""
+
+import sys
+from pathlib import Path
+
+sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
+from modules import TreeNode, print_tree
+
+
+class BinarySearchTree:
+    """Двоичное дерево поиска"""
+
+    def __init__(self):
+        """Конструктор"""
+        # Инициализировать пустое дерево
+        self._root = None
+
+    def get_root(self) -> TreeNode | None:
+        """Получить корневой узел двоичного дерева"""
+        return self._root
+
+    def search(self, num: int) -> TreeNode | None:
+        """Поиск узла"""
+        cur = self._root
+        # Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
+        while cur is not None:
+            # Целевой узел находится в правом поддереве cur
+            if cur.val < num:
+                cur = cur.right
+            # Целевой узел находится в левом поддереве cur
+            elif cur.val > num:
+                cur = cur.left
+            # Найти целевой узел и выйти из цикла
+            else:
+                break
+        return cur
+
+    def insert(self, num: int):
+        """Вставка узла"""
+        # Если дерево пусто, инициализировать корневой узел
+        if self._root is None:
+            self._root = TreeNode(num)
+            return
+        # Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
+        cur, pre = self._root, None
+        while cur is not None:
+            # Найти повторяющийся узел и сразу вернуть
+            if cur.val == num:
+                return
+            pre = cur
+            # Позиция вставки находится в правом поддереве cur
+            if cur.val < num:
+                cur = cur.right
+            # Позиция вставки находится в левом поддереве cur
+            else:
+                cur = cur.left
+        # Вставка узла
+        node = TreeNode(num)
+        if pre.val < num:
+            pre.right = node
+        else:
+            pre.left = node
+
+    def remove(self, num: int):
+        """Удаление узла"""
+        # Если дерево пусто, сразу вернуть
+        if self._root is None:
+            return
+        # Искать в цикле и выйти после прохода за листовой узел
+        cur, pre = self._root, None
+        while cur is not None:
+            # Найти узел для удаления и выйти из цикла
+            if cur.val == num:
+                break
+            pre = cur
+            # Узел для удаления находится в правом поддереве cur
+            if cur.val < num:
+                cur = cur.right
+            # Узел для удаления находится в левом поддереве cur
+            else:
+                cur = cur.left
+        # Если узел для удаления отсутствует, сразу вернуть
+        if cur is None:
+            return
+
+        # Число дочерних узлов = 0 или 1
+        if cur.left is None or cur.right is None:
+            # Когда число дочерних узлов = 0 / 1, child = null / этот дочерний узел
+            child = cur.left or cur.right
+            # Удалить узел cur
+            if cur != self._root:
+                if pre.left == cur:
+                    pre.left = child
+                else:
+                    pre.right = child
+            else:
+                # Если удаляемый узел является корнем, заново назначить корневой узел
+                self._root = child
+        # Число дочерних узлов = 2
+        else:
+            # Получить следующий узел после cur в симметричном обходе
+            tmp: TreeNode = cur.right
+            while tmp.left is not None:
+                tmp = tmp.left
+            # Рекурсивно удалить узел tmp
+            self.remove(tmp.val)
+            # Перезаписать cur значением tmp
+            cur.val = tmp.val
+
+
+"""Driver Code"""
+if __name__ == "__main__":
+    # Инициализация двоичного дерева поиска
+    bst = BinarySearchTree()
+    nums = [8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15]
+    # Обратите внимание: разные порядки вставки порождают разные двоичные деревья; данная последовательность может построить совершенное двоичное дерево
+    for num in nums:
+        bst.insert(num)
+    print("\nИсходное двоичное дерево\n")
+    print_tree(bst.get_root())
+
+    # Поиск узла
+    node = bst.search(7)
+    print("\nНайденный объект узла = {}, значение узла = {}".format(node, node.val))
+
+    # Вставка узла
+    bst.insert(16)
+    print("\nПосле вставки узла 16 двоичное дерево имеет вид\n")
+    print_tree(bst.get_root())
+
+    # Удаление узла
+    bst.remove(1)
+    print("\nПосле удаления узла 1 двоичное дерево имеет вид\n")
+    print_tree(bst.get_root())
+
+    bst.remove(2)
+    print("\nПосле удаления узла 2 двоичное дерево имеет вид\n")
+    print_tree(bst.get_root())
+
+    bst.remove(4)
+    print("\nПосле удаления узла 4 двоичное дерево имеет вид\n")
+    print_tree(bst.get_root())

ru/codes/python/chapter_tree/binary_tree.py

@@ -0,0 +1,41 @@
+"""
+File: binary_tree.py
+Created Time: 2022-12-20
+Author: a16su (lpluls001@gmail.com)
+"""
+
+import sys
+from pathlib import Path
+
+sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
+from modules import TreeNode, print_tree
+
+
+"""Driver Code"""
+if __name__ == "__main__":
+    # Инициализация двоичного дерева
+    # Инициализация узлов
+    n1 = TreeNode(val=1)
+    n2 = TreeNode(val=2)
+    n3 = TreeNode(val=3)
+    n4 = TreeNode(val=4)
+    n5 = TreeNode(val=5)
+    # Построить связи между узлами (указатели)
+    n1.left = n2
+    n1.right = n3
+    n2.left = n4
+    n2.right = n5
+    print("\nИнициализация двоичного дерева\n")
+    print_tree(n1)
+
+    # Вставка и удаление узлов
+    P = TreeNode(0)
+    # Вставить узел P между n1 -> n2
+    n1.left = P
+    P.left = n2
+    print("\nПосле вставки узла P\n")
+    print_tree(n1)
+    # Удаление узла
+    n1.left = n2
+    print("\nПосле удаления узла P\n")
+    print_tree(n1)

ru/codes/python/chapter_tree/binary_tree_bfs.py

@@ -0,0 +1,42 @@
+"""
+File: binary_tree_bfs.py
+Created Time: 2022-12-20
+Author: a16su (lpluls001@gmail.com)
+"""
+
+import sys
+from pathlib import Path
+
+sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
+from modules import TreeNode, list_to_tree, print_tree
+from collections import deque
+
+
+def level_order(root: TreeNode | None) -> list[int]:
+    """Обход в ширину"""
+    # Инициализировать очередь и добавить корневой узел
+    queue: deque[TreeNode] = deque()
+    queue.append(root)
+    # Инициализировать список для хранения последовательности обхода
+    res = []
+    while queue:
+        node: TreeNode = queue.popleft()  # Извлечение из очереди
+        res.append(node.val)  # Сохранить значение узла
+        if node.left is not None:
+            queue.append(node.left)  # Поместить левый дочерний узел в очередь
+        if node.right is not None:
+            queue.append(node.right)  # Поместить правый дочерний узел в очередь
+    return res
+
+
+"""Driver Code"""
+if __name__ == "__main__":
+    # Инициализировать двоичное дерево
+    # Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
+    root: TreeNode = list_to_tree(arr=[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7])
+    print("\nИнициализация двоичного дерева\n")
+    print_tree(root)
+
+    # Обход в ширину
+    res: list[int] = level_order(root)
+    print("\nПоследовательность печати узлов при обходе в ширину = ", res)

ru/codes/python/chapter_tree/binary_tree_dfs.py

@@ -0,0 +1,65 @@
+"""
+File: binary_tree_dfs.py
+Created Time: 2022-12-20
+Author: a16su (lpluls001@gmail.com)
+"""
+
+import sys
+from pathlib import Path
+
+sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
+from modules import TreeNode, list_to_tree, print_tree
+
+
+def pre_order(root: TreeNode | None):
+    """Предварительный обход"""
+    if root is None:
+        return
+    # Порядок обхода: корень -> левое поддерево -> правое поддерево
+    res.append(root.val)
+    pre_order(root=root.left)
+    pre_order(root=root.right)
+
+
+def in_order(root: TreeNode | None):
+    """Симметричный обход"""
+    if root is None:
+        return
+    # Порядок обхода: левое поддерево -> корень -> правое поддерево
+    in_order(root=root.left)
+    res.append(root.val)
+    in_order(root=root.right)
+
+
+def post_order(root: TreeNode | None):
+    """Обратный обход"""
+    if root is None:
+        return
+    # Порядок обхода: левое поддерево -> правое поддерево -> корень
+    post_order(root=root.left)
+    post_order(root=root.right)
+    res.append(root.val)
+
+
+"""Driver Code"""
+if __name__ == "__main__":
+    # Инициализировать двоичное дерево
+    # Здесь используется функция, напрямую строящая двоичное дерево из массива
+    root = list_to_tree(arr=[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7])
+    print("\nИнициализация двоичного дерева\n")
+    print_tree(root)
+
+    # Предварительный обход
+    res = []
+    pre_order(root)
+    print("\nПоследовательность печати узлов при предварительном обходе = ", res)
+
+    # Симметричный обход
+    res.clear()
+    in_order(root)
+    print("\nПоследовательность печати узлов при симметричном обходе = ", res)
+
+    # Обратный обход
+    res.clear()
+    post_order(root)
+    print("\nПоследовательность печати узлов при обратном обходе = ", res)