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2023-09-04 03:16:55 +08:00
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commit 8f74a87eba
54 changed files with 23015 additions and 23015 deletions

View File

@@ -47,35 +47,31 @@ status: new
在实现代码中,我们声明一个递归函数 `dfs()` 来求解问题 $f(i, j)$ 。
=== "Java"
=== "Python"
```java title="binary_search_recur.java"
/* 二分查找:问题 f(i, j) */
int dfs(int[] nums, int target, int i, int j) {
// 若区间为空,代表无目标元素,则返回 -1
if (i > j) {
return -1;
}
// 计算中点索引 m
int m = (i + j) / 2;
if (nums[m] < target) {
// 递归子问题 f(m+1, j)
return dfs(nums, target, m + 1, j);
} else if (nums[m] > target) {
// 递归子问题 f(i, m-1)
return dfs(nums, target, i, m - 1);
} else {
// 找到目标元素,返回其索引
return m;
}
}
```python title="binary_search_recur.py"
def dfs(nums: list[int], target: int, i: int, j: int) -> int:
"""二分查找:问题 f(i, j)"""
# 若区间为空,代表无目标元素,则返回 -1
if i > j:
return -1
# 计算中点索引 m
m = (i + j) // 2
if nums[m] < target:
# 递归子问题 f(m+1, j)
return dfs(nums, target, m + 1, j)
elif nums[m] > target:
# 递归子问题 f(i, m-1)
return dfs(nums, target, i, m - 1)
else:
# 找到目标元素,返回其索引
return m
/* 二分查找 */
int binarySearch(int[] nums, int target) {
int n = nums.length;
// 求解问题 f(0, n-1)
return dfs(nums, target, 0, n - 1);
}
def binary_search(nums: list[int], target: int) -> int:
"""二分查找"""
n = len(nums)
# 求解问题 f(0, n-1)
return dfs(nums, target, 0, n - 1)
```
=== "C++"
@@ -109,31 +105,66 @@ status: new
}
```
=== "Python"
=== "Java"
```python title="binary_search_recur.py"
def dfs(nums: list[int], target: int, i: int, j: int) -> int:
"""二分查找:问题 f(i, j)"""
# 若区间为空,代表无目标元素,则返回 -1
if i > j:
return -1
# 计算中点索引 m
m = (i + j) // 2
if nums[m] < target:
# 递归子问题 f(m+1, j)
return dfs(nums, target, m + 1, j)
elif nums[m] > target:
# 递归子问题 f(i, m-1)
return dfs(nums, target, i, m - 1)
else:
# 找到目标元素,返回其索引
return m
```java title="binary_search_recur.java"
/* 二分查找:问题 f(i, j) */
int dfs(int[] nums, int target, int i, int j) {
// 若区间为空,代表无目标元素,则返回 -1
if (i > j) {
return -1;
}
// 计算中点索引 m
int m = (i + j) / 2;
if (nums[m] < target) {
// 递归子问题 f(m+1, j)
return dfs(nums, target, m + 1, j);
} else if (nums[m] > target) {
// 递归子问题 f(i, m-1)
return dfs(nums, target, i, m - 1);
} else {
// 找到目标元素,返回其索引
return m;
}
}
def binary_search(nums: list[int], target: int) -> int:
"""二分查找"""
n = len(nums)
# 求解问题 f(0, n-1)
return dfs(nums, target, 0, n - 1)
/* 二分查找 */
int binarySearch(int[] nums, int target) {
int n = nums.length;
// 求解问题 f(0, n-1)
return dfs(nums, target, 0, n - 1);
}
```
=== "C#"
```csharp title="binary_search_recur.cs"
/* 二分查找:问题 f(i, j) */
int dfs(int[] nums, int target, int i, int j) {
// 若区间为空,代表无目标元素,则返回 -1
if (i > j) {
return -1;
}
// 计算中点索引 m
int m = (i + j) / 2;
if (nums[m] < target) {
// 递归子问题 f(m+1, j)
return dfs(nums, target, m + 1, j);
} else if (nums[m] > target) {
// 递归子问题 f(i, m-1)
return dfs(nums, target, i, m - 1);
} else {
// 找到目标元素,返回其索引
return m;
}
}
/* 二分查找 */
int binarySearch(int[] nums, int target) {
int n = nums.Length;
// 求解问题 f(0, n-1)
return dfs(nums, target, 0, n - 1);
}
```
=== "Go"
@@ -169,6 +200,37 @@ status: new
}
```
=== "Swift"
```swift title="binary_search_recur.swift"
/* 二分查找:问题 f(i, j) */
func dfs(nums: [Int], target: Int, i: Int, j: Int) -> Int {
// 若区间为空,代表无目标元素,则返回 -1
if i > j {
return -1
}
// 计算中点索引 m
let m = (i + j) / 2
if nums[m] < target {
// 递归子问题 f(m+1, j)
return dfs(nums: nums, target: target, i: m + 1, j: j)
} else if nums[m] > target {
// 递归子问题 f(i, m-1)
return dfs(nums: nums, target: target, i: i, j: m - 1)
} else {
// 找到目标元素,返回其索引
return m
}
}
/* 二分查找 */
func binarySearch(nums: [Int], target: Int) -> Int {
let n = nums.count
// 求解问题 f(0, n-1)
return dfs(nums: nums, target: target, i: 0, j: n - 1)
}
```
=== "JS"
```javascript title="binary_search_recur.js"
@@ -231,84 +293,6 @@ status: new
}
```
=== "C"
```c title="binary_search_recur.c"
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{binarySearch}
```
=== "C#"
```csharp title="binary_search_recur.cs"
/* 二分查找:问题 f(i, j) */
int dfs(int[] nums, int target, int i, int j) {
// 若区间为空,代表无目标元素,则返回 -1
if (i > j) {
return -1;
}
// 计算中点索引 m
int m = (i + j) / 2;
if (nums[m] < target) {
// 递归子问题 f(m+1, j)
return dfs(nums, target, m + 1, j);
} else if (nums[m] > target) {
// 递归子问题 f(i, m-1)
return dfs(nums, target, i, m - 1);
} else {
// 找到目标元素,返回其索引
return m;
}
}
/* 二分查找 */
int binarySearch(int[] nums, int target) {
int n = nums.Length;
// 求解问题 f(0, n-1)
return dfs(nums, target, 0, n - 1);
}
```
=== "Swift"
```swift title="binary_search_recur.swift"
/* 二分查找:问题 f(i, j) */
func dfs(nums: [Int], target: Int, i: Int, j: Int) -> Int {
// 若区间为空,代表无目标元素,则返回 -1
if i > j {
return -1
}
// 计算中点索引 m
let m = (i + j) / 2
if nums[m] < target {
// 递归子问题 f(m+1, j)
return dfs(nums: nums, target: target, i: m + 1, j: j)
} else if nums[m] > target {
// 递归子问题 f(i, m-1)
return dfs(nums: nums, target: target, i: i, j: m - 1)
} else {
// 找到目标元素,返回其索引
return m
}
}
/* 二分查找 */
func binarySearch(nums: [Int], target: Int) -> Int {
let n = nums.count
// 求解问题 f(0, n-1)
return dfs(nums: nums, target: target, i: 0, j: n - 1)
}
```
=== "Zig"
```zig title="binary_search_recur.zig"
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{binarySearch}
```
=== "Dart"
```dart title="binary_search_recur.dart"
@@ -367,3 +351,19 @@ status: new
dfs(nums, target, 0, n - 1)
}
```
=== "C"
```c title="binary_search_recur.c"
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{binarySearch}
```
=== "Zig"
```zig title="binary_search_recur.zig"
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{binarySearch}
```

View File

@@ -72,70 +72,6 @@ status: new
为了提升查询 $m$ 的效率,我们借助一个哈希表 `hmap` 来存储数组 `inorder` 中元素到索引的映射。
=== "Java"
```java title="build_tree.java"
/* 构建二叉树:分治 */
TreeNode dfs(int[] preorder, int[] inorder, Map<Integer, Integer> hmap, int i, int l, int r) {
// 子树区间为空时终止
if (r - l < 0)
return null;
// 初始化根节点
TreeNode root = new TreeNode(preorder[i]);
// 查询 m ,从而划分左右子树
int m = hmap.get(preorder[i]);
// 子问题:构建左子树
root.left = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1, l, m - 1);
// 子问题:构建右子树
root.right = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
// 返回根节点
return root;
}
/* 构建二叉树 */
TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
// 初始化哈希表,存储 inorder 元素到索引的映射
Map<Integer, Integer> hmap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < inorder.length; i++) {
hmap.put(inorder[i], i);
}
TreeNode root = dfs(preorder, inorder, hmap, 0, 0, inorder.length - 1);
return root;
}
```
=== "C++"
```cpp title="build_tree.cpp"
/* 构建二叉树:分治 */
TreeNode *dfs(vector<int> &preorder, vector<int> &inorder, unordered_map<int, int> &hmap, int i, int l, int r) {
// 子树区间为空时终止
if (r - l < 0)
return NULL;
// 初始化根节点
TreeNode *root = new TreeNode(preorder[i]);
// 查询 m ,从而划分左右子树
int m = hmap[preorder[i]];
// 子问题:构建左子树
root->left = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1, l, m - 1);
// 子问题:构建右子树
root->right = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
// 返回根节点
return root;
}
/* 构建二叉树 */
TreeNode *buildTree(vector<int> &preorder, vector<int> &inorder) {
// 初始化哈希表,存储 inorder 元素到索引的映射
unordered_map<int, int> hmap;
for (int i = 0; i < inorder.size(); i++) {
hmap[inorder[i]] = i;
}
TreeNode *root = dfs(preorder, inorder, hmap, 0, 0, inorder.size() - 1);
return root;
}
```
=== "Python"
```python title="build_tree.py"
@@ -170,6 +106,102 @@ status: new
return root
```
=== "C++"
```cpp title="build_tree.cpp"
/* 构建二叉树:分治 */
TreeNode *dfs(vector<int> &preorder, vector<int> &inorder, unordered_map<int, int> &hmap, int i, int l, int r) {
// 子树区间为空时终止
if (r - l < 0)
return NULL;
// 初始化根节点
TreeNode *root = new TreeNode(preorder[i]);
// 查询 m ,从而划分左右子树
int m = hmap[preorder[i]];
// 子问题:构建左子树
root->left = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1, l, m - 1);
// 子问题:构建右子树
root->right = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
// 返回根节点
return root;
}
/* 构建二叉树 */
TreeNode *buildTree(vector<int> &preorder, vector<int> &inorder) {
// 初始化哈希表,存储 inorder 元素到索引的映射
unordered_map<int, int> hmap;
for (int i = 0; i < inorder.size(); i++) {
hmap[inorder[i]] = i;
}
TreeNode *root = dfs(preorder, inorder, hmap, 0, 0, inorder.size() - 1);
return root;
}
```
=== "Java"
```java title="build_tree.java"
/* 构建二叉树:分治 */
TreeNode dfs(int[] preorder, int[] inorder, Map<Integer, Integer> hmap, int i, int l, int r) {
// 子树区间为空时终止
if (r - l < 0)
return null;
// 初始化根节点
TreeNode root = new TreeNode(preorder[i]);
// 查询 m ,从而划分左右子树
int m = hmap.get(preorder[i]);
// 子问题:构建左子树
root.left = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1, l, m - 1);
// 子问题:构建右子树
root.right = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
// 返回根节点
return root;
}
/* 构建二叉树 */
TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
// 初始化哈希表,存储 inorder 元素到索引的映射
Map<Integer, Integer> hmap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < inorder.length; i++) {
hmap.put(inorder[i], i);
}
TreeNode root = dfs(preorder, inorder, hmap, 0, 0, inorder.length - 1);
return root;
}
```
=== "C#"
```csharp title="build_tree.cs"
/* 构建二叉树:分治 */
TreeNode dfs(int[] preorder, int[] inorder, Dictionary<int, int> hmap, int i, int l, int r) {
// 子树区间为空时终止
if (r - l < 0)
return null;
// 初始化根节点
TreeNode root = new TreeNode(preorder[i]);
// 查询 m ,从而划分左右子树
int m = hmap[preorder[i]];
// 子问题:构建左子树
root.left = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1, l, m - 1);
// 子问题:构建右子树
root.right = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
// 返回根节点
return root;
}
/* 构建二叉树 */
TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
// 初始化哈希表,存储 inorder 元素到索引的映射
Dictionary<int, int> hmap = new Dictionary<int, int>();
for (int i = 0; i < inorder.Length; i++) {
hmap.TryAdd(inorder[i], i);
}
TreeNode root = dfs(preorder, inorder, hmap, 0, 0, inorder.Length - 1);
return root;
}
```
=== "Go"
```go title="build_tree.go"
@@ -204,6 +236,35 @@ status: new
}
```
=== "Swift"
```swift title="build_tree.swift"
/* 构建二叉树:分治 */
func dfs(preorder: [Int], inorder: [Int], hmap: [Int: Int], i: Int, l: Int, r: Int) -> TreeNode? {
// 子树区间为空时终止
if r - l < 0 {
return nil
}
// 初始化根节点
let root = TreeNode(x: preorder[i])
// 查询 m ,从而划分左右子树
let m = hmap[preorder[i]]!
// 子问题:构建左子树
root.left = dfs(preorder: preorder, inorder: inorder, hmap: hmap, i: i + 1, l: l, r: m - 1)
// 子问题:构建右子树
root.right = dfs(preorder: preorder, inorder: inorder, hmap: hmap, i: i + 1 + m - l, l: m + 1, r: r)
// 返回根节点
return root
}
/* 构建二叉树 */
func buildTree(preorder: [Int], inorder: [Int]) -> TreeNode? {
// 初始化哈希表,存储 inorder 元素到索引的映射
let hmap = inorder.enumerated().reduce(into: [:]) { $0[$1.element] = $1.offset }
return dfs(preorder: preorder, inorder: inorder, hmap: hmap, i: 0, l: 0, r: inorder.count - 1)
}
```
=== "JS"
```javascript title="build_tree.js"
@@ -273,83 +334,6 @@ status: new
}
```
=== "C"
```c title="build_tree.c"
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{buildTree}
```
=== "C#"
```csharp title="build_tree.cs"
/* 构建二叉树:分治 */
TreeNode dfs(int[] preorder, int[] inorder, Dictionary<int, int> hmap, int i, int l, int r) {
// 子树区间为空时终止
if (r - l < 0)
return null;
// 初始化根节点
TreeNode root = new TreeNode(preorder[i]);
// 查询 m ,从而划分左右子树
int m = hmap[preorder[i]];
// 子问题:构建左子树
root.left = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1, l, m - 1);
// 子问题:构建右子树
root.right = dfs(preorder, inorder, hmap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
// 返回根节点
return root;
}
/* 构建二叉树 */
TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
// 初始化哈希表,存储 inorder 元素到索引的映射
Dictionary<int, int> hmap = new Dictionary<int, int>();
for (int i = 0; i < inorder.Length; i++) {
hmap.TryAdd(inorder[i], i);
}
TreeNode root = dfs(preorder, inorder, hmap, 0, 0, inorder.Length - 1);
return root;
}
```
=== "Swift"
```swift title="build_tree.swift"
/* 构建二叉树:分治 */
func dfs(preorder: [Int], inorder: [Int], hmap: [Int: Int], i: Int, l: Int, r: Int) -> TreeNode? {
// 子树区间为空时终止
if r - l < 0 {
return nil
}
// 初始化根节点
let root = TreeNode(x: preorder[i])
// 查询 m ,从而划分左右子树
let m = hmap[preorder[i]]!
// 子问题:构建左子树
root.left = dfs(preorder: preorder, inorder: inorder, hmap: hmap, i: i + 1, l: l, r: m - 1)
// 子问题:构建右子树
root.right = dfs(preorder: preorder, inorder: inorder, hmap: hmap, i: i + 1 + m - l, l: m + 1, r: r)
// 返回根节点
return root
}
/* 构建二叉树 */
func buildTree(preorder: [Int], inorder: [Int]) -> TreeNode? {
// 初始化哈希表,存储 inorder 元素到索引的映射
let hmap = inorder.enumerated().reduce(into: [:]) { $0[$1.element] = $1.offset }
return dfs(preorder: preorder, inorder: inorder, hmap: hmap, i: 0, l: 0, r: inorder.count - 1)
}
```
=== "Zig"
```zig title="build_tree.zig"
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{buildTree}
```
=== "Dart"
```dart title="build_tree.dart"
@@ -421,6 +405,22 @@ status: new
}
```
=== "C"
```c title="build_tree.c"
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{buildTree}
```
=== "Zig"
```zig title="build_tree.zig"
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{buildTree}
```
图 12-8 展示了构建二叉树的递归过程,各个节点是在向下“递”的过程中建立的,而各条边(即引用)是在向上“归”的过程中建立的。
=== "<1>"

View File

@@ -97,38 +97,34 @@ status: new
在代码中,我们声明一个递归函数 `dfs(i, src, buf, tar)` ,它的作用是将柱 `src` 顶部的 $i$ 个圆盘借助缓冲柱 `buf` 移动至目标柱 `tar`
=== "Java"
=== "Python"
```java title="hanota.java"
/* 移动一个圆盘 */
void move(List<Integer> src, List<Integer> tar) {
// 从 src 顶部拿出一个圆盘
Integer pan = src.remove(src.size() - 1);
// 将圆盘放入 tar 顶部
tar.add(pan);
}
```python title="hanota.py"
def move(src: list[int], tar: list[int]):
"""移动一个圆盘"""
# 从 src 顶部拿出一个圆盘
pan = src.pop()
# 将圆盘放入 tar 顶部
tar.append(pan)
/* 求解汉诺塔:问题 f(i) */
void dfs(int i, List<Integer> src, List<Integer> buf, List<Integer> tar) {
// 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
if (i == 1) {
move(src, tar);
return;
}
// 子问题 f(i-1) :将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
dfs(i - 1, src, tar, buf);
// 子问题 f(1) :将 src 剩余一个圆盘移到 tar
move(src, tar);
// 子问题 f(i-1) :将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
dfs(i - 1, buf, src, tar);
}
def dfs(i: int, src: list[int], buf: list[int], tar: list[int]):
"""求解汉诺塔:问题 f(i)"""
# 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
if i == 1:
move(src, tar)
return
# 子问题 f(i-1) :将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
dfs(i - 1, src, tar, buf)
# 子问题 f(1) :将 src 剩余一个圆盘移到 tar
move(src, tar)
# 子问题 f(i-1) :将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
dfs(i - 1, buf, src, tar)
/* 求解汉诺塔 */
void solveHanota(List<Integer> A, List<Integer> B, List<Integer> C) {
int n = A.size();
// 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
dfs(n, A, B, C);
}
def solve_hanota(A: list[int], B: list[int], C: list[int]):
"""求解汉诺塔"""
n = len(A)
# 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
dfs(n, A, B, C)
```
=== "C++"
@@ -166,34 +162,73 @@ status: new
}
```
=== "Python"
=== "Java"
```python title="hanota.py"
def move(src: list[int], tar: list[int]):
"""移动一个圆盘"""
# 从 src 顶部拿出一个圆盘
pan = src.pop()
# 将圆盘放入 tar 顶部
tar.append(pan)
```java title="hanota.java"
/* 移动一个圆盘 */
void move(List<Integer> src, List<Integer> tar) {
// 从 src 顶部拿出一个圆盘
Integer pan = src.remove(src.size() - 1);
// 将圆盘放入 tar 顶部
tar.add(pan);
}
def dfs(i: int, src: list[int], buf: list[int], tar: list[int]):
"""求解汉诺塔:问题 f(i)"""
# 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
if i == 1:
move(src, tar)
return
# 子问题 f(i-1) :将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
dfs(i - 1, src, tar, buf)
# 子问题 f(1) :将 src 剩余一个圆盘移到 tar
move(src, tar)
# 子问题 f(i-1) :将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
dfs(i - 1, buf, src, tar)
/* 求解汉诺塔:问题 f(i) */
void dfs(int i, List<Integer> src, List<Integer> buf, List<Integer> tar) {
// 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
if (i == 1) {
move(src, tar);
return;
}
// 子问题 f(i-1) :将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
dfs(i - 1, src, tar, buf);
// 子问题 f(1) :将 src 剩余一个圆盘移到 tar
move(src, tar);
// 子问题 f(i-1) :将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
dfs(i - 1, buf, src, tar);
}
def solve_hanota(A: list[int], B: list[int], C: list[int]):
"""求解汉诺塔"""
n = len(A)
# 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
dfs(n, A, B, C)
/* 求解汉诺塔 */
void solveHanota(List<Integer> A, List<Integer> B, List<Integer> C) {
int n = A.size();
// 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
dfs(n, A, B, C);
}
```
=== "C#"
```csharp title="hanota.cs"
/* 移动一个圆盘 */
void move(List<int> src, List<int> tar) {
// 从 src 顶部拿出一个圆盘
int pan = src[^1];
src.RemoveAt(src.Count - 1);
// 将圆盘放入 tar 顶部
tar.Add(pan);
}
/* 求解汉诺塔:问题 f(i) */
void dfs(int i, List<int> src, List<int> buf, List<int> tar) {
// 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
if (i == 1) {
move(src, tar);
return;
}
// 子问题 f(i-1) :将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
dfs(i - 1, src, tar, buf);
// 子问题 f(1) :将 src 剩余一个圆盘移到 tar
move(src, tar);
// 子问题 f(i-1) :将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
dfs(i - 1, buf, src, tar);
}
/* 求解汉诺塔 */
void solveHanota(List<int> A, List<int> B, List<int> C) {
int n = A.Count;
// 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
dfs(n, A, B, C);
}
```
=== "Go"
@@ -232,6 +267,41 @@ status: new
}
```
=== "Swift"
```swift title="hanota.swift"
/* 移动一个圆盘 */
func move(src: inout [Int], tar: inout [Int]) {
// 从 src 顶部拿出一个圆盘
let pan = src.popLast()!
// 将圆盘放入 tar 顶部
tar.append(pan)
}
/* 求解汉诺塔:问题 f(i) */
func dfs(i: Int, src: inout [Int], buf: inout [Int], tar: inout [Int]) {
// 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
if i == 1 {
move(src: &src, tar: &tar)
return
}
// 子问题 f(i-1) :将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
dfs(i: i - 1, src: &src, buf: &tar, tar: &buf)
// 子问题 f(1) :将 src 剩余一个圆盘移到 tar
move(src: &src, tar: &tar)
// 子问题 f(i-1) :将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
dfs(i: i - 1, src: &buf, buf: &src, tar: &tar)
}
/* 求解汉诺塔 */
func solveHanota(A: inout [Int], B: inout [Int], C: inout [Int]) {
let n = A.count
// 列表尾部是柱子顶部
// 将 src 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
dfs(i: n, src: &A, buf: &B, tar: &C)
}
```
=== "JS"
```javascript title="hanota.js"
@@ -300,96 +370,6 @@ status: new
}
```
=== "C"
```c title="hanota.c"
[class]{}-[func]{move}
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{solveHanota}
```
=== "C#"
```csharp title="hanota.cs"
/* 移动一个圆盘 */
void move(List<int> src, List<int> tar) {
// 从 src 顶部拿出一个圆盘
int pan = src[^1];
src.RemoveAt(src.Count - 1);
// 将圆盘放入 tar 顶部
tar.Add(pan);
}
/* 求解汉诺塔:问题 f(i) */
void dfs(int i, List<int> src, List<int> buf, List<int> tar) {
// 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
if (i == 1) {
move(src, tar);
return;
}
// 子问题 f(i-1) :将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
dfs(i - 1, src, tar, buf);
// 子问题 f(1) :将 src 剩余一个圆盘移到 tar
move(src, tar);
// 子问题 f(i-1) :将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
dfs(i - 1, buf, src, tar);
}
/* 求解汉诺塔 */
void solveHanota(List<int> A, List<int> B, List<int> C) {
int n = A.Count;
// 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
dfs(n, A, B, C);
}
```
=== "Swift"
```swift title="hanota.swift"
/* 移动一个圆盘 */
func move(src: inout [Int], tar: inout [Int]) {
// 从 src 顶部拿出一个圆盘
let pan = src.popLast()!
// 将圆盘放入 tar 顶部
tar.append(pan)
}
/* 求解汉诺塔:问题 f(i) */
func dfs(i: Int, src: inout [Int], buf: inout [Int], tar: inout [Int]) {
// 若 src 只剩下一个圆盘,则直接将其移到 tar
if i == 1 {
move(src: &src, tar: &tar)
return
}
// 子问题 f(i-1) :将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
dfs(i: i - 1, src: &src, buf: &tar, tar: &buf)
// 子问题 f(1) :将 src 剩余一个圆盘移到 tar
move(src: &src, tar: &tar)
// 子问题 f(i-1) :将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
dfs(i: i - 1, src: &buf, buf: &src, tar: &tar)
}
/* 求解汉诺塔 */
func solveHanota(A: inout [Int], B: inout [Int], C: inout [Int]) {
let n = A.count
// 列表尾部是柱子顶部
// 将 src 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
dfs(i: n, src: &A, buf: &B, tar: &C)
}
```
=== "Zig"
```zig title="hanota.zig"
[class]{}-[func]{move}
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{solveHanota}
```
=== "Dart"
```dart title="hanota.dart"
@@ -458,6 +438,26 @@ status: new
}
```
=== "C"
```c title="hanota.c"
[class]{}-[func]{move}
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{solveHanota}
```
=== "Zig"
```zig title="hanota.zig"
[class]{}-[func]{move}
[class]{}-[func]{dfs}
[class]{}-[func]{solveHanota}
```
如图 12-15 所示,汉诺塔问题形成一个高度为 $n$ 的递归树,每个节点代表一个子问题、对应一个开启的 `dfs()` 函数,**因此时间复杂度为 $O(2^n)$ ,空间复杂度为 $O(n)$** 。
![汉诺塔问题的递归树](hanota_problem.assets/hanota_recursive_tree.png)