docs: add Japanese translate documents (#1812)

* docs: add Japanese documents (`ja/docs`)

* docs: add Japanese documents (`ja/codes`)

* docs: add Japanese documents

* Remove pythontutor blocks in ja/

* Add an empty at the end of each markdown file.

* Add the missing figures (use the English version temporarily).

* Add index.md for Japanese version.

* Add index.html for Japanese version.

* Add missing index.assets

* Fix backtracking_algorithm.md for Japanese version.

* Add avatar_eltociear.jpg. Fix image links on the Japanese landing page.

* Add the Japanese banner.

---------

Co-authored-by: krahets <krahets@163.com>

ja/codes/java/chapter_array_and_linkedlist/array.java

@@ -0,0 +1,105 @@
+/**
+ * File: array.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_array_and_linkedlist;
+
+import java.util.*;
+import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
+
+public class array {
+    /* 要素へのランダムアクセス */
+    static int randomAccess(int[] nums) {
+        // 区間 [0, nums.length) からランダムに数を選択
+        int randomIndex = ThreadLocalRandom.current().nextInt(0, nums.length);
+        // ランダム要素を取得して返す
+        int randomNum = nums[randomIndex];
+        return randomNum;
+    }
+
+    /* 配列長の拡張 */
+    static int[] extend(int[] nums, int enlarge) {
+        // 拡張された長さの配列を初期化
+        int[] res = new int[nums.length + enlarge];
+        // 元の配列のすべての要素を新しい配列にコピー
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            res[i] = nums[i];
+        }
+        // 拡張後の新しい配列を返す
+        return res;
+    }
+
+    /* `index` に要素 num を挿入 */
+    static void insert(int[] nums, int num, int index) {
+        // `index` より後のすべての要素を1つ後ろに移動
+        for (int i = nums.length - 1; i > index; i--) {
+            nums[i] = nums[i - 1];
+        }
+        // index の要素に num を代入
+        nums[index] = num;
+    }
+
+    /* `index` の要素を削除 */
+    static void remove(int[] nums, int index) {
+        // `index` より後のすべての要素を1つ前に移動
+        for (int i = index; i < nums.length - 1; i++) {
+            nums[i] = nums[i + 1];
+        }
+    }
+
+    /* 配列を走査 */
+    static void traverse(int[] nums) {
+        int count = 0;
+        // インデックスによる配列の走査
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            count += nums[i];
+        }
+        // 配列要素の走査
+        for (int num : nums) {
+            count += num;
+        }
+    }
+
+    /* 配列内で指定された要素を検索 */
+    static int find(int[] nums, int target) {
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            if (nums[i] == target)
+                return i;
+        }
+        return -1;
+    }
+
+    /* ドライバーコード */
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 配列を初期化 */
+        int[] arr = new int[5];
+        System.out.println("配列 arr = " + Arrays.toString(arr));
+        int[] nums = { 1, 3, 2, 5, 4 };
+        System.out.println("配列 nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        /* ランダムアクセス */
+        int randomNum = randomAccess(nums);
+        System.out.println("nums からランダム要素を取得 = " + randomNum);
+
+        /* 長さの拡張 */
+        nums = extend(nums, 3);
+        System.out.println("配列の長さを8に拡張し、nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        /* 要素の挿入 */
+        insert(nums, 6, 3);
+        System.out.println("インデックス3に数値6を挿入し、nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        /* 要素の削除 */
+        remove(nums, 2);
+        System.out.println("インデックス2の要素を削除し、nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        /* 配列の走査 */
+        traverse(nums);
+
+        /* 要素の検索 */
+        int index = find(nums, 3);
+        System.out.println("nums で要素3を見つけ、インデックス = " + index);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_array_and_linkedlist/linked_list.java

@@ -0,0 +1,86 @@
+/**
+ * File: linked_list.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_array_and_linkedlist;
+
+import utils.*;
+
+public class linked_list {
+    /* 連結リストでノード n0 の後にノード P を挿入 */
+    static void insert(ListNode n0, ListNode P) {
+        ListNode n1 = n0.next;
+        P.next = n1;
+        n0.next = P;
+    }
+
+    /* 連結リストでノード n0 の後の最初のノードを削除 */
+    static void remove(ListNode n0) {
+        if (n0.next == null)
+            return;
+        // n0 -> P -> n1
+        ListNode P = n0.next;
+        ListNode n1 = P.next;
+        n0.next = n1;
+    }
+
+    /* 連結リストの `index` のノードにアクセス */
+    static ListNode access(ListNode head, int index) {
+        for (int i = 0; i < index; i++) {
+            if (head == null)
+                return null;
+            head = head.next;
+        }
+        return head;
+    }
+
+    /* 連結リストで値 target を持つ最初のノードを検索 */
+    static int find(ListNode head, int target) {
+        int index = 0;
+        while (head != null) {
+            if (head.val == target)
+                return index;
+            head = head.next;
+            index++;
+        }
+        return -1;
+    }
+
+    /* ドライバーコード */
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 連結リストの初期化 */
+        // 各ノードを初期化
+        ListNode n0 = new ListNode(1);
+        ListNode n1 = new ListNode(3);
+        ListNode n2 = new ListNode(2);
+        ListNode n3 = new ListNode(5);
+        ListNode n4 = new ListNode(4);
+        // ノード間の参照を構築
+        n0.next = n1;
+        n1.next = n2;
+        n2.next = n3;
+        n3.next = n4;
+        System.out.println("初期化された連結リストは");
+        PrintUtil.printLinkedList(n0);
+
+        /* ノードの挿入 */
+        insert(n0, new ListNode(0));
+        System.out.println("ノード挿入後の連結リストは");
+        PrintUtil.printLinkedList(n0);
+
+        /* ノードの削除 */
+        remove(n0);
+        System.out.println("ノード削除後の連結リストは");
+        PrintUtil.printLinkedList(n0);
+
+        /* ノードへのアクセス */
+        ListNode node = access(n0, 3);
+        System.out.println("連結リストのインデックス3のノードの値 = " + node.val);
+
+        /* ノードの検索 */
+        int index = find(n0, 2);
+        System.out.println("連結リストで値2を持つノードのインデックス = " + index);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_array_and_linkedlist/list.java

@@ -0,0 +1,66 @@
+/**
+ * File: list.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_array_and_linkedlist;
+
+import java.util.*;
+
+public class list {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* リストの初期化 */
+        // 配列の要素型は Integer[]、int のラッパークラス
+        Integer[] numbers = new Integer[] { 1, 3, 2, 5, 4 };
+        List<Integer> nums = new ArrayList<>(Arrays.asList(numbers));
+        System.out.println("リスト nums = " + nums);
+
+        /* 要素へのアクセス */
+        int num = nums.get(1);
+        System.out.println("インデックス1の要素にアクセス、取得した num = " + num);
+
+        /* 要素の更新 */
+        nums.set(1, 0);
+        System.out.println("インデックス1の要素を0に更新し、nums = " + nums);
+
+        /* リストのクリア */
+        nums.clear();
+        System.out.println("リストをクリアした後、nums = " + nums);
+
+        /* 末尾に要素を追加 */
+        nums.add(1);
+        nums.add(3);
+        nums.add(2);
+        nums.add(5);
+        nums.add(4);
+        System.out.println("要素を追加した後、nums = " + nums);
+
+        /* 中間に要素を挿入 */
+        nums.add(3, 6);
+        System.out.println("インデックス3に数値6を挿入し、nums = " + nums);
+
+        /* 要素の削除 */
+        nums.remove(3);
+        System.out.println("インデックス3の要素を削除し、nums = " + nums);
+
+        /* インデックスによるリストの走査 */
+        int count = 0;
+        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
+            count += nums.get(i);
+        }
+        /* リスト要素の走査 */
+        for (int x : nums) {
+            count += x;
+        }
+
+        /* 2つのリストの連結 */
+        List<Integer> nums1 = new ArrayList<>(Arrays.asList(new Integer[] { 6, 8, 7, 10, 9 }));
+        nums.addAll(nums1);
+        System.out.println("リスト nums1 を nums に連結し、nums = " + nums);
+
+        /* リストのソート */
+        Collections.sort(nums);
+        System.out.println("リストをソートした後、nums = " + nums);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_array_and_linkedlist/my_list.java

@@ -0,0 +1,147 @@
+/**
+ * File: my_list.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_array_and_linkedlist;
+
+import java.util.*;
+
+/* リストクラス */
+class MyList {
+    private int[] arr; // 配列（リスト要素を格納）
+    private int capacity = 10; // リスト容量
+    private int size = 0; // リスト長（現在の要素数）
+    private int extendRatio = 2; // リストの各拡張倍率
+
+    /* コンストラクタ */
+    public MyList() {
+        arr = new int[capacity];
+    }
+
+    /* リスト長を取得（現在の要素数） */
+    public int size() {
+        return size;
+    }
+
+    /* リスト容量を取得 */
+    public int capacity() {
+        return capacity;
+    }
+
+    /* 要素へのアクセス */
+    public int get(int index) {
+        // インデックスが範囲外の場合、以下のように例外をスロー
+        if (index < 0 || index >= size)
+            throw new IndexOutOfBoundsException("インデックスが範囲外です");
+        return arr[index];
+    }
+
+    /* 要素の更新 */
+    public void set(int index, int num) {
+        if (index < 0 || index >= size)
+            throw new IndexOutOfBoundsException("インデックスが範囲外です");
+        arr[index] = num;
+    }
+
+    /* 末尾に要素を追加 */
+    public void add(int num) {
+        // 要素数が容量を超える場合、拡張メカニズムを実行
+        if (size == capacity())
+            extendCapacity();
+        arr[size] = num;
+        // 要素数を更新
+        size++;
+    }
+
+    /* 中間に要素を挿入 */
+    public void insert(int index, int num) {
+        if (index < 0 || index >= size)
+            throw new IndexOutOfBoundsException("インデックスが範囲外です");
+        // 要素数が容量を超える場合、拡張メカニズムを実行
+        if (size == capacity())
+            extendCapacity();
+        // `index` より後のすべての要素を1つ後ろに移動
+        for (int j = size - 1; j >= index; j--) {
+            arr[j + 1] = arr[j];
+        }
+        arr[index] = num;
+        // 要素数を更新
+        size++;
+    }
+
+    /* 要素の削除 */
+    public int remove(int index) {
+        if (index < 0 || index >= size)
+            throw new IndexOutOfBoundsException("インデックスが範囲外です");
+        int num = arr[index];
+        // `index` より後のすべての要素を1つ前に移動
+        for (int j = index; j < size - 1; j++) {
+            arr[j] = arr[j + 1];
+        }
+        // 要素数を更新
+        size--;
+        // 削除された要素を返す
+        return num;
+    }
+
+    /* リストを拡張 */
+    public void extendCapacity() {
+        // 元の配列の長さを extendRatio 倍した新しい配列を作成し、元の配列を新しい配列にコピー
+        arr = Arrays.copyOf(arr, capacity() * extendRatio);
+        // リスト容量を更新
+        capacity = arr.length;
+    }
+
+    /* リストを配列に変換 */
+    public int[] toArray() {
+        int size = size();
+        // 有効な長さ範囲内の要素のみを変換
+        int[] arr = new int[size];
+        for (int i = 0; i < size; i++) {
+            arr[i] = get(i);
+        }
+        return arr;
+    }
+}
+
+public class my_list {
+    /* ドライバーコード */
+    public static void main(String[] args) {
+        /* リストの初期化 */
+        MyList nums = new MyList();
+        /* 末尾に要素を追加 */
+        nums.add(1);
+        nums.add(3);
+        nums.add(2);
+        nums.add(5);
+        nums.add(4);
+        System.out.println("リスト nums = " + Arrays.toString(nums.toArray()) +
+                ", 容量 = " + nums.capacity() + ", 長さ = " + nums.size());
+
+        /* 中間に要素を挿入 */
+        nums.insert(3, 6);
+        System.out.println("インデックス3に数値6を挿入し、nums = " + Arrays.toString(nums.toArray()));
+
+        /* 要素の削除 */
+        nums.remove(3);
+        System.out.println("インデックス3の要素を削除し、nums = " + Arrays.toString(nums.toArray()));
+
+        /* 要素へのアクセス */
+        int num = nums.get(1);
+        System.out.println("インデックス1の要素にアクセス、取得した num = " + num);
+
+        /* 要素の更新 */
+        nums.set(1, 0);
+        System.out.println("インデックス1の要素を0に更新し、nums = " + Arrays.toString(nums.toArray()));
+
+        /* 拡張メカニズムのテスト */
+        for (int i = 0; i < 10; i++) {
+            // i = 5 の時、リスト長がリスト容量を超え、この時点で拡張メカニズムが実行される
+            nums.add(i);
+        }
+        System.out.println("拡張後、リスト nums = " + Arrays.toString(nums.toArray()) +
+                ", 容量 = " + nums.capacity() + ", 長さ = " + nums.size());
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/n_queens.java

@@ -0,0 +1,77 @@
+/**
+ * File: n_queens.java
+ * Created Time: 2023-05-04
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import java.util.*;
+
+public class n_queens {
+    /* バックトラッキングアルゴリズム：n クイーン */
+    public static void backtrack(int row, int n, List<List<String>> state, List<List<List<String>>> res,
+            boolean[] cols, boolean[] diags1, boolean[] diags2) {
+        // すべての行が配置されたら、解を記録
+        if (row == n) {
+            List<List<String>> copyState = new ArrayList<>();
+            for (List<String> sRow : state) {
+                copyState.add(new ArrayList<>(sRow));
+            }
+            res.add(copyState);
+            return;
+        }
+        // すべての列を走査
+        for (int col = 0; col < n; col++) {
+            // セルに対応する主対角線と副対角線を計算
+            int diag1 = row - col + n - 1;
+            int diag2 = row + col;
+            // 剪定：セルの列、主対角線、副対角線にクイーンを配置することを許可しない
+            if (!cols[col] && !diags1[diag1] && !diags2[diag2]) {
+                // 試行：セルにクイーンを配置
+                state.get(row).set(col, "Q");
+                cols[col] = diags1[diag1] = diags2[diag2] = true;
+                // 次の行を配置
+                backtrack(row + 1, n, state, res, cols, diags1, diags2);
+                // 回退：セルを空のスポットに復元
+                state.get(row).set(col, "#");
+                cols[col] = diags1[diag1] = diags2[diag2] = false;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* n クイーンを解く */
+    public static List<List<List<String>>> nQueens(int n) {
+        // n*n サイズのチェスボードを初期化、'Q' はクイーンを表し、'#' は空のスポットを表す
+        List<List<String>> state = new ArrayList<>();
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            List<String> row = new ArrayList<>();
+            for (int j = 0; j < n; j++) {
+                row.add("#");
+            }
+            state.add(row);
+        }
+        boolean[] cols = new boolean[n]; // クイーンのある列を記録
+        boolean[] diags1 = new boolean[2 * n - 1]; // クイーンのある主対角線を記録
+        boolean[] diags2 = new boolean[2 * n - 1]; // クイーンのある副対角線を記録
+        List<List<List<String>>> res = new ArrayList<>();
+
+        backtrack(0, n, state, res, cols, diags1, diags2);
+
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 4;
+        List<List<List<String>>> res = nQueens(n);
+
+        System.out.println("チェスボードの次元を " + n + " として入力");
+        System.out.println("クイーン配置解の総数 = " + res.size());
+        for (List<List<String>> state : res) {
+            System.out.println("--------------------");
+            for (List<String> row : state) {
+                System.out.println(row);
+            }
+        }
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/permutations_i.java

@@ -0,0 +1,51 @@
+/**
+ * File: permutations_i.java
+ * Created Time: 2023-04-24
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import java.util.*;
+
+public class permutations_i {
+    /* バックトラッキングアルゴリズム：順列 I */
+    public static void backtrack(List<Integer> state, int[] choices, boolean[] selected, List<List<Integer>> res) {
+        // 状態の長さが要素数と等しくなったら、解を記録
+        if (state.size() == choices.length) {
+            res.add(new ArrayList<Integer>(state));
+            return;
+        }
+        // すべての選択肢を走査
+        for (int i = 0; i < choices.length; i++) {
+            int choice = choices[i];
+            // 剪定：要素の重複選択を許可しない
+            if (!selected[i]) {
+                // 試行：選択を行い、状態を更新
+                selected[i] = true;
+                state.add(choice);
+                // 次のラウンドの選択に進む
+                backtrack(state, choices, selected, res);
+                // 回退：選択を取り消し、前の状態に復元
+                selected[i] = false;
+                state.remove(state.size() - 1);
+            }
+        }
+    }
+
+    /* 順列 I */
+    static List<List<Integer>> permutationsI(int[] nums) {
+        List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>();
+        backtrack(new ArrayList<Integer>(), nums, new boolean[nums.length], res);
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 1, 2, 3 };
+
+        List<List<Integer>> res = permutationsI(nums);
+
+        System.out.println("入力配列 nums = " + Arrays.toString(nums));
+        System.out.println("すべての順列 res = " + res);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/permutations_ii.java

@@ -0,0 +1,53 @@
+/**
+ * File: permutations_ii.java
+ * Created Time: 2023-04-24
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import java.util.*;
+
+public class permutations_ii {
+    /* バックトラッキングアルゴリズム：順列 II */
+    static void backtrack(List<Integer> state, int[] choices, boolean[] selected, List<List<Integer>> res) {
+        // 状態の長さが要素数と等しくなったら、解を記録
+        if (state.size() == choices.length) {
+            res.add(new ArrayList<Integer>(state));
+            return;
+        }
+        // すべての選択肢を走査
+        Set<Integer> duplicated = new HashSet<Integer>();
+        for (int i = 0; i < choices.length; i++) {
+            int choice = choices[i];
+            // 剪定：要素の重複選択を許可せず、等しい要素の重複選択も許可しない
+            if (!selected[i] && !duplicated.contains(choice)) {
+                // 試行：選択を行い、状態を更新
+                duplicated.add(choice); // 選択された要素値を記録
+                selected[i] = true;
+                state.add(choice);
+                // 次のラウンドの選択に進む
+                backtrack(state, choices, selected, res);
+                // 回退：選択を取り消し、前の状態に復元
+                selected[i] = false;
+                state.remove(state.size() - 1);
+            }
+        }
+    }
+
+    /* 順列 II */
+    static List<List<Integer>> permutationsII(int[] nums) {
+        List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>();
+        backtrack(new ArrayList<Integer>(), nums, new boolean[nums.length], res);
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 1, 2, 2 };
+
+        List<List<Integer>> res = permutationsII(nums);
+
+        System.out.println("入力配列 nums = " + Arrays.toString(nums));
+        System.out.println("すべての順列 res = " + res);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/preorder_traversal_i_compact.java

@@ -0,0 +1,44 @@
+/**
+ * File: preorder_traversal_i_compact.java
+ * Created Time: 2023-04-16
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class preorder_traversal_i_compact {
+    static List<TreeNode> res;
+
+    /* 前順走査：例１ */
+    static void preOrder(TreeNode root) {
+        if (root == null) {
+            return;
+        }
+        if (root.val == 7) {
+            // 解を記録
+            res.add(root);
+        }
+        preOrder(root.left);
+        preOrder(root.right);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        TreeNode root = TreeNode.listToTree(Arrays.asList(1, 7, 3, 4, 5, 6, 7));
+        System.out.println("\n二分木を初期化");
+        PrintUtil.printTree(root);
+
+        // 前順走査
+        res = new ArrayList<>();
+        preOrder(root);
+
+        System.out.println("\n値7のノードをすべて出力");
+        List<Integer> vals = new ArrayList<>();
+        for (TreeNode node : res) {
+            vals.add(node.val);
+        }
+        System.out.println(vals);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/preorder_traversal_ii_compact.java

@@ -0,0 +1,52 @@
+/**
+ * File: preorder_traversal_ii_compact.java
+ * Created Time: 2023-04-16
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class preorder_traversal_ii_compact {
+    static List<TreeNode> path;
+    static List<List<TreeNode>> res;
+
+    /* 前順走査：例２ */
+    static void preOrder(TreeNode root) {
+        if (root == null) {
+            return;
+        }
+        // 試行
+        path.add(root);
+        if (root.val == 7) {
+            // 解を記録
+            res.add(new ArrayList<>(path));
+        }
+        preOrder(root.left);
+        preOrder(root.right);
+        // 回退
+        path.remove(path.size() - 1);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        TreeNode root = TreeNode.listToTree(Arrays.asList(1, 7, 3, 4, 5, 6, 7));
+        System.out.println("\n二分木を初期化");
+        PrintUtil.printTree(root);
+
+        // 前順走査
+        path = new ArrayList<>();
+        res = new ArrayList<>();
+        preOrder(root);
+
+        System.out.println("\nルートからノード7までのすべてのパスを出力");
+        for (List<TreeNode> path : res) {
+            List<Integer> vals = new ArrayList<>();
+            for (TreeNode node : path) {
+                vals.add(node.val);
+            }
+            System.out.println(vals);
+        }
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/preorder_traversal_iii_compact.java

@@ -0,0 +1,53 @@
+/**
+ * File: preorder_traversal_iii_compact.java
+ * Created Time: 2023-04-16
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class preorder_traversal_iii_compact {
+    static List<TreeNode> path;
+    static List<List<TreeNode>> res;
+
+    /* 前順走査：例３ */
+    static void preOrder(TreeNode root) {
+        // 剪定
+        if (root == null || root.val == 3) {
+            return;
+        }
+        // 試行
+        path.add(root);
+        if (root.val == 7) {
+            // 解を記録
+            res.add(new ArrayList<>(path));
+        }
+        preOrder(root.left);
+        preOrder(root.right);
+        // 回退
+        path.remove(path.size() - 1);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        TreeNode root = TreeNode.listToTree(Arrays.asList(1, 7, 3, 4, 5, 6, 7));
+        System.out.println("\n二分木を初期化");
+        PrintUtil.printTree(root);
+
+        // 前順走査
+        path = new ArrayList<>();
+        res = new ArrayList<>();
+        preOrder(root);
+
+        System.out.println("\nルートからノード7までのすべてのパスを出力、値3のノードは含まない");
+        for (List<TreeNode> path : res) {
+            List<Integer> vals = new ArrayList<>();
+            for (TreeNode node : path) {
+                vals.add(node.val);
+            }
+            System.out.println(vals);
+        }
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/preorder_traversal_iii_template.java

@@ -0,0 +1,77 @@
+/**
+ * File: preorder_traversal_iii_template.java
+ * Created Time: 2023-04-16
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class preorder_traversal_iii_template {
+    /* 現在の状態が解かどうかを判定 */
+    static boolean isSolution(List<TreeNode> state) {
+        return !state.isEmpty() && state.get(state.size() - 1).val == 7;
+    }
+
+    /* 解を記録 */
+    static void recordSolution(List<TreeNode> state, List<List<TreeNode>> res) {
+        res.add(new ArrayList<>(state));
+    }
+
+    /* 現在の状態下で選択が合法かどうかを判定 */
+    static boolean isValid(List<TreeNode> state, TreeNode choice) {
+        return choice != null && choice.val != 3;
+    }
+
+    /* 状態を更新 */
+    static void makeChoice(List<TreeNode> state, TreeNode choice) {
+        state.add(choice);
+    }
+
+    /* 状態を復元 */
+    static void undoChoice(List<TreeNode> state, TreeNode choice) {
+        state.remove(state.size() - 1);
+    }
+
+    /* バックトラッキングアルゴリズム：例３ */
+    static void backtrack(List<TreeNode> state, List<TreeNode> choices, List<List<TreeNode>> res) {
+        // 解かどうかをチェック
+        if (isSolution(state)) {
+            // 解を記録
+            recordSolution(state, res);
+        }
+        // すべての選択肢を走査
+        for (TreeNode choice : choices) {
+            // 剪定：選択が合法かどうかをチェック
+            if (isValid(state, choice)) {
+                // 試行：選択を行い、状態を更新
+                makeChoice(state, choice);
+                // 次のラウンドの選択に進む
+                backtrack(state, Arrays.asList(choice.left, choice.right), res);
+                // 回退：選択を取り消し、前の状態に復元
+                undoChoice(state, choice);
+            }
+        }
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        TreeNode root = TreeNode.listToTree(Arrays.asList(1, 7, 3, 4, 5, 6, 7));
+        System.out.println("\n二分木を初期化");
+        PrintUtil.printTree(root);
+
+        // バックトラッキングアルゴリズム
+        List<List<TreeNode>> res = new ArrayList<>();
+        backtrack(new ArrayList<>(), Arrays.asList(root), res);
+
+        System.out.println("\nルートからノード7までのすべてのパスを出力、パスには値3のノードを含まないことが要求される");
+        for (List<TreeNode> path : res) {
+            List<Integer> vals = new ArrayList<>();
+            for (TreeNode node : path) {
+                vals.add(node.val);
+            }
+            System.out.println(vals);
+        }
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/subset_sum_i.java

@@ -0,0 +1,55 @@
+/**
+ * File: subset_sum_i.java
+ * Created Time: 2023-06-21
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import java.util.*;
+
+public class subset_sum_i {
+    /* バックトラッキングアルゴリズム：部分集合和 I */
+    static void backtrack(List<Integer> state, int target, int[] choices, int start, List<List<Integer>> res) {
+        // 部分集合の和がtargetと等しいとき、解を記録
+        if (target == 0) {
+            res.add(new ArrayList<>(state));
+            return;
+        }
+        // すべての選択肢を走査
+        // 剪定二：startから走査を開始し、重複する部分集合の生成を回避
+        for (int i = start; i < choices.length; i++) {
+            // 剪定一：部分集合の和がtargetを超えた場合、即座にループを終了
+            // 配列がソートされているため、後の要素はさらに大きく、部分集合の和は必ずtargetを超える
+            if (target - choices[i] < 0) {
+                break;
+            }
+            // 試行：選択を行い、target、startを更新
+            state.add(choices[i]);
+            // 次のラウンドの選択に進む
+            backtrack(state, target - choices[i], choices, i, res);
+            // 回退：選択を取り消し、前の状態に復元
+            state.remove(state.size() - 1);
+        }
+    }
+
+    /* 部分集合和 I を解く */
+    static List<List<Integer>> subsetSumI(int[] nums, int target) {
+        List<Integer> state = new ArrayList<>(); // 状態（部分集合）
+        Arrays.sort(nums); // nums をソート
+        int start = 0; // 走査の開始点
+        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(); // 結果リスト（部分集合リスト）
+        backtrack(state, target, nums, start, res);
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 3, 4, 5 };
+        int target = 9;
+
+        List<List<Integer>> res = subsetSumI(nums, target);
+
+        System.out.println("入力配列 nums = " + Arrays.toString(nums) + ", target = " + target);
+        System.out.println("和が " + target + " のすべての部分集合 res = " + res);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/subset_sum_i_naive.java

@@ -0,0 +1,53 @@
+/**
+ * File: subset_sum_i_naive.java
+ * Created Time: 2023-06-21
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import java.util.*;
+
+public class subset_sum_i_naive {
+    /* バックトラッキングアルゴリズム：部分集合和 I */
+    static void backtrack(List<Integer> state, int target, int total, int[] choices, List<List<Integer>> res) {
+        // 部分集合の和がtargetと等しいとき、解を記録
+        if (total == target) {
+            res.add(new ArrayList<>(state));
+            return;
+        }
+        // すべての選択肢を走査
+        for (int i = 0; i < choices.length; i++) {
+            // 剪定：部分集合の和がtargetを超えた場合、その選択をスキップ
+            if (total + choices[i] > target) {
+                continue;
+            }
+            // 試行：選択を行い、要素とtotalを更新
+            state.add(choices[i]);
+            // 次のラウンドの選択に進む
+            backtrack(state, target, total + choices[i], choices, res);
+            // 回退：選択を取り消し、前の状態に復元
+            state.remove(state.size() - 1);
+        }
+    }
+
+    /* 部分集合和 I を解く（重複する部分集合を含む） */
+    static List<List<Integer>> subsetSumINaive(int[] nums, int target) {
+        List<Integer> state = new ArrayList<>(); // 状態（部分集合）
+        int total = 0; // 部分集合の和
+        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(); // 結果リスト（部分集合リスト）
+        backtrack(state, target, total, nums, res);
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 3, 4, 5 };
+        int target = 9;
+
+        List<List<Integer>> res = subsetSumINaive(nums, target);
+
+        System.out.println("入力配列 nums = " + Arrays.toString(nums) + ", target = " + target);
+        System.out.println("和が " + target + " のすべての部分集合 res = " + res);
+        System.out.println("この方法の結果には重複する集合が含まれています");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_backtracking/subset_sum_ii.java

@@ -0,0 +1,60 @@
+/**
+ * File: subset_sum_ii.java
+ * Created Time: 2023-06-21
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_backtracking;
+
+import java.util.*;
+
+public class subset_sum_ii {
+    /* バックトラッキングアルゴリズム：部分集合和 II */
+    static void backtrack(List<Integer> state, int target, int[] choices, int start, List<List<Integer>> res) {
+        // 部分集合の和がtargetと等しいとき、解を記録
+        if (target == 0) {
+            res.add(new ArrayList<>(state));
+            return;
+        }
+        // すべての選択肢を走査
+        // 剪定二：startから走査を開始し、重複する部分集合の生成を回避
+        // 剪定三：startから走査を開始し、同じ要素の繰り返し選択を回避
+        for (int i = start; i < choices.length; i++) {
+            // 剪定一：部分集合の和がtargetを超えた場合、即座にループを終了
+            // 配列がソートされているため、後の要素はさらに大きく、部分集合の和は必ずtargetを超える
+            if (target - choices[i] < 0) {
+                break;
+            }
+            // 剪定四：要素が左の要素と等しい場合、検索ブランチの重複を示すのでスキップ
+            if (i > start && choices[i] == choices[i - 1]) {
+                continue;
+            }
+            // 試行：選択を行い、target、startを更新
+            state.add(choices[i]);
+            // 次のラウンドの選択に進む
+            backtrack(state, target - choices[i], choices, i + 1, res);
+            // 回退：選択を取り消し、前の状態に復元
+            state.remove(state.size() - 1);
+        }
+    }
+
+    /* 部分集合和 II を解く */
+    static List<List<Integer>> subsetSumII(int[] nums, int target) {
+        List<Integer> state = new ArrayList<>(); // 状態（部分集合）
+        Arrays.sort(nums); // nums をソート
+        int start = 0; // 走査の開始点
+        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(); // 結果リスト（部分集合リスト）
+        backtrack(state, target, nums, start, res);
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 4, 4, 5 };
+        int target = 9;
+
+        List<List<Integer>> res = subsetSumII(nums, target);
+
+        System.out.println("入力配列 nums = " + Arrays.toString(nums) + ", target = " + target);
+        System.out.println("和が " + target + " のすべての部分集合 res = " + res);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_computational_complexity/iteration.java

@@ -0,0 +1,76 @@
+/**
+ * File: iteration.java
+ * Created Time: 2023-08-24
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_computational_complexity;
+
+public class iteration {
+    /* for ループ */
+    static int forLoop(int n) {
+        int res = 0;
+        // 1, 2, ..., n-1, n の合計をループ計算
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            res += i;
+        }
+        return res;
+    }
+
+    /* while ループ */
+    static int whileLoop(int n) {
+        int res = 0;
+        int i = 1; // 条件変数を初期化
+        // 1, 2, ..., n-1, n の合計をループ計算
+        while (i <= n) {
+            res += i;
+            i++; // 条件変数を更新
+        }
+        return res;
+    }
+
+    /* while ループ（2つの更新） */
+    static int whileLoopII(int n) {
+        int res = 0;
+        int i = 1; // 条件変数を初期化
+        // 1, 4, 10, ... の合計をループ計算
+        while (i <= n) {
+            res += i;
+            // 条件変数を更新
+            i++;
+            i *= 2;
+        }
+        return res;
+    }
+
+    /* 2重 for ループ */
+    static String nestedForLoop(int n) {
+        StringBuilder res = new StringBuilder();
+        // ループ i = 1, 2, ..., n-1, n
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            // ループ j = 1, 2, ..., n-1, n
+            for (int j = 1; j <= n; j++) {
+                res.append("(" + i + ", " + j + "), ");
+            }
+        }
+        return res.toString();
+    }
+
+    /* ドライバーコード */
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 5;
+        int res;
+
+        res = forLoop(n);
+        System.out.println("\nfor ループの合計結果 res = " + res);
+
+        res = whileLoop(n);
+        System.out.println("\nwhile ループの合計結果 res = " + res);
+
+        res = whileLoopII(n);
+        System.out.println("\nwhile ループ（2つの更新）の合計結果 res = " + res);
+
+        String resStr = nestedForLoop(n);
+        System.out.println("\n2重 for ループ走査の結果 = " + resStr);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_computational_complexity/recursion.java

@@ -0,0 +1,79 @@
+/**
+ * File: recursion.java
+ * Created Time: 2023-08-24
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_computational_complexity;
+
+import java.util.Stack;
+
+public class recursion {
+    /* 再帰 */
+    static int recur(int n) {
+        // 終了条件
+        if (n == 1)
+            return 1;
+        // 再帰：再帰呼び出し
+        int res = recur(n - 1);
+        // 戻り値：結果を返す
+        return n + res;
+    }
+
+    /* 反復で再帰をシミュレート */
+    static int forLoopRecur(int n) {
+        // 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<Integer> stack = new Stack<>();
+        int res = 0;
+        // 再帰：再帰呼び出し
+        for (int i = n; i > 0; i--) {
+            // 「スタックへのプッシュ」で「再帰」をシミュレート
+            stack.push(i);
+        }
+        // 戻り値：結果を返す
+        while (!stack.isEmpty()) {
+            // 「スタックからのポップ」で「戻り値」をシミュレート
+            res += stack.pop();
+        }
+        // res = 1+2+3+...+n
+        return res;
+    }
+
+    /* 末尾再帰 */
+    static int tailRecur(int n, int res) {
+        // 終了条件
+        if (n == 0)
+            return res;
+        // 末尾再帰呼び出し
+        return tailRecur(n - 1, res + n);
+    }
+
+    /* フィボナッチ数列：再帰 */
+    static int fib(int n) {
+        // 終了条件 f(1) = 0, f(2) = 1
+        if (n == 1 || n == 2)
+            return n - 1;
+        // 再帰呼び出し f(n) = f(n-1) + f(n-2)
+        int res = fib(n - 1) + fib(n - 2);
+        // 結果 f(n) を返す
+        return res;
+    }
+
+    /* ドライバーコード */
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 5;
+        int res;
+
+        res = recur(n);
+        System.out.println("\n再帰関数の合計結果 res = " + res);
+
+        res = forLoopRecur(n);
+        System.out.println("\n反復を使用して再帰をシミュレートした合計結果 res = " + res);
+
+        res = tailRecur(n, 0);
+        System.out.println("\n末尾再帰関数の合計結果 res = " + res);
+
+        res = fib(n);
+        System.out.println("\nフィボナッチ数列の第 " + n + " 番目の数は " + res);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_computational_complexity/space_complexity.java

@@ -0,0 +1,110 @@
+/**
+ * File: space_complexity.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_computational_complexity;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class space_complexity {
+    /* 関数 */
+    static int function() {
+        // 何らかの操作を実行
+        return 0;
+    }
+
+    /* 定数計算量 */
+    static void constant(int n) {
+        // 定数、変数、オブジェクトは O(1) 空間を占める
+        final int a = 0;
+        int b = 0;
+        int[] nums = new int[10000];
+        ListNode node = new ListNode(0);
+        // ループ内の変数は O(1) 空間を占める
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            int c = 0;
+        }
+        // ループ内の関数は O(1) 空間を占める
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            function();
+        }
+    }
+
+    /* 線形計算量 */
+    static void linear(int n) {
+        // 長さ n の配列は O(n) 空間を占める
+        int[] nums = new int[n];
+        // 長さ n のリストは O(n) 空間を占める
+        List<ListNode> nodes = new ArrayList<>();
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            nodes.add(new ListNode(i));
+        }
+        // 長さ n のハッシュテーブルは O(n) 空間を占める
+        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            map.put(i, String.valueOf(i));
+        }
+    }
+
+    /* 線形計算量（再帰実装） */
+    static void linearRecur(int n) {
+        System.out.println("再帰 n = " + n);
+        if (n == 1)
+            return;
+        linearRecur(n - 1);
+    }
+
+    /* 二次計算量 */
+    static void quadratic(int n) {
+        // 行列は O(n^2) 空間を占める
+        int[][] numMatrix = new int[n][n];
+        // 二次元リストは O(n^2) 空間を占める
+        List<List<Integer>> numList = new ArrayList<>();
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            List<Integer> tmp = new ArrayList<>();
+            for (int j = 0; j < n; j++) {
+                tmp.add(0);
+            }
+            numList.add(tmp);
+        }
+    }
+
+    /* 二次計算量（再帰実装） */
+    static int quadraticRecur(int n) {
+        if (n <= 0)
+            return 0;
+        // 配列 nums の長さ = n, n-1, ..., 2, 1
+        int[] nums = new int[n];
+        System.out.println("再帰 n = " + n + " の nums の長さ = " + nums.length);
+        return quadraticRecur(n - 1);
+    }
+
+    /* 指数計算量（完全二分木の構築） */
+    static TreeNode buildTree(int n) {
+        if (n == 0)
+            return null;
+        TreeNode root = new TreeNode(0);
+        root.left = buildTree(n - 1);
+        root.right = buildTree(n - 1);
+        return root;
+    }
+
+    /* ドライバーコード */
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 5;
+        // 定数計算量
+        constant(n);
+        // 線形計算量
+        linear(n);
+        linearRecur(n);
+        // 二次計算量
+        quadratic(n);
+        quadraticRecur(n);
+        // 指数計算量
+        TreeNode root = buildTree(n);
+        PrintUtil.printTree(root);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_computational_complexity/time_complexity.java

@@ -0,0 +1,167 @@
+/**
+ * File: time_complexity.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_computational_complexity;
+
+public class time_complexity {
+    /* 定数計算量 */
+    static int constant(int n) {
+        int count = 0;
+        int size = 100000;
+        for (int i = 0; i < size; i++)
+            count++;
+        return count;
+    }
+
+    /* 線形計算量 */
+    static int linear(int n) {
+        int count = 0;
+        for (int i = 0; i < n; i++)
+            count++;
+        return count;
+    }
+
+    /* 線形計算量（配列の走査） */
+    static int arrayTraversal(int[] nums) {
+        int count = 0;
+        // ループ回数は配列の長さに比例
+        for (int num : nums) {
+            count++;
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 二次計算量 */
+    static int quadratic(int n) {
+        int count = 0;
+        // ループ回数はデータサイズ n の二乗に比例
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            for (int j = 0; j < n; j++) {
+                count++;
+            }
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 二次計算量（バブルソート） */
+    static int bubbleSort(int[] nums) {
+        int count = 0; // カウンター
+        // 外側ループ：未ソート範囲は [0, i]
+        for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
+            // 内側ループ：未ソート範囲 [0, i] の最大要素を範囲の右端にスワップ
+            for (int j = 0; j < i; j++) {
+                if (nums[j] > nums[j + 1]) {
+                    // nums[j] と nums[j + 1] をスワップ
+                    int tmp = nums[j];
+                    nums[j] = nums[j + 1];
+                    nums[j + 1] = tmp;
+                    count += 3; // 要素のスワップには3つの個別操作が含まれる
+                }
+            }
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 指数計算量（ループ実装） */
+    static int exponential(int n) {
+        int count = 0, base = 1;
+        // セルは毎ラウンド2つに分裂し、数列 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1) を形成
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            for (int j = 0; j < base; j++) {
+                count++;
+            }
+            base *= 2;
+        }
+        // count = 1 + 2 + 4 + 8 + .. + 2^(n-1) = 2^n - 1
+        return count;
+    }
+
+    /* 指数計算量（再帰実装） */
+    static int expRecur(int n) {
+        if (n == 1)
+            return 1;
+        return expRecur(n - 1) + expRecur(n - 1) + 1;
+    }
+
+    /* 対数計算量（ループ実装） */
+    static int logarithmic(int n) {
+        int count = 0;
+        while (n > 1) {
+            n = n / 2;
+            count++;
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 対数計算量（再帰実装） */
+    static int logRecur(int n) {
+        if (n <= 1)
+            return 0;
+        return logRecur(n / 2) + 1;
+    }
+
+    /* 線形対数計算量 */
+    static int linearLogRecur(int n) {
+        if (n <= 1)
+            return 1;
+        int count = linearLogRecur(n / 2) + linearLogRecur(n / 2);
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            count++;
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 階乗計算量（再帰実装） */
+    static int factorialRecur(int n) {
+        if (n == 0)
+            return 1;
+        int count = 0;
+        // 1から n に分裂
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            count += factorialRecur(n - 1);
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* ドライバーコード */
+    public static void main(String[] args) {
+        // n を変更して、さまざまな計算量での操作回数の変化傾向を体験可能
+        int n = 8;
+        System.out.println("入力データサイズ n = " + n);
+
+        int count = constant(n);
+        System.out.println("定数計算量の操作回数 = " + count);
+
+        count = linear(n);
+        System.out.println("線形計算量の操作回数 = " + count);
+        count = arrayTraversal(new int[n]);
+        System.out.println("線形計算量の操作回数（配列走査） = " + count);
+
+        count = quadratic(n);
+        System.out.println("二次計算量の操作回数 = " + count);
+        int[] nums = new int[n];
+        for (int i = 0; i < n; i++)
+            nums[i] = n - i; // [n,n-1,...,2,1]
+        count = bubbleSort(nums);
+        System.out.println("二次計算量の操作回数（バブルソート） = " + count);
+
+        count = exponential(n);
+        System.out.println("指数計算量の操作回数（ループ実装） = " + count);
+        count = expRecur(n);
+        System.out.println("指数計算量の操作回数（再帰実装） = " + count);
+
+        count = logarithmic(n);
+        System.out.println("対数計算量の操作回数（ループ実装） = " + count);
+        count = logRecur(n);
+        System.out.println("対数計算量の操作回数（再帰実装） = " + count);
+
+        count = linearLogRecur(n);
+        System.out.println("線形対数計算量の操作回数（再帰実装） = " + count);
+
+        count = factorialRecur(n);
+        System.out.println("階乗計算量の操作回数（再帰実装） = " + count);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_computational_complexity/worst_best_time_complexity.java

@@ -0,0 +1,50 @@
+/**
+ * File: worst_best_time_complexity.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_computational_complexity;
+
+import java.util.*;
+
+public class worst_best_time_complexity {
+    /* 要素 {1, 2, ..., n} をランダムにシャッフルした配列を生成 */
+    static int[] randomNumbers(int n) {
+        Integer[] nums = new Integer[n];
+        // 配列 nums = { 1, 2, 3, ..., n } を生成
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            nums[i] = i + 1;
+        }
+        // 配列要素をランダムにシャッフル
+        Collections.shuffle(Arrays.asList(nums));
+        // Integer[] -> int[]
+        int[] res = new int[n];
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            res[i] = nums[i];
+        }
+        return res;
+    }
+
+    /* 配列 nums で数値1のインデックスを見つける */
+    static int findOne(int[] nums) {
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            // 要素1が配列の先頭にある場合、最良時間計算量 O(1) を達成
+            // 要素1が配列の末尾にある場合、最悪時間計算量 O(n) を達成
+            if (nums[i] == 1)
+                return i;
+        }
+        return -1;
+    }
+
+    /* ドライバーコード */
+    public static void main(String[] args) {
+        for (int i = 0; i < 10; i++) {
+            int n = 100;
+            int[] nums = randomNumbers(n);
+            int index = findOne(nums);
+            System.out.println("\n配列 [ 1, 2, ..., n ] をシャッフル後 = " + Arrays.toString(nums));
+            System.out.println("数値1のインデックスは " + index);
+        }
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_divide_and_conquer/binary_search_recur.java

@@ -0,0 +1,45 @@
+/**
+ * File: binary_search_recur.java
+ * Created Time: 2023-07-17
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_divide_and_conquer;
+
+public class binary_search_recur {
+    /* 二分探索：問題 f(i, j) */
+    static int dfs(int[] nums, int target, int i, int j) {
+        // 区間が空の場合、対象要素が存在しないことを示すため、-1 を返す
+        if (i > j) {
+            return -1;
+        }
+        // 中点インデックス m を計算
+        int m = i + (j - i) / 2;
+        if (nums[m] < target) {
+            // 再帰的な部分問題 f(m+1, j)
+            return dfs(nums, target, m + 1, j);
+        } else if (nums[m] > target) {
+            // 再帰的な部分問題 f(i, m-1)
+            return dfs(nums, target, i, m - 1);
+        } else {
+            // 対象要素が見つかったため、そのインデックスを返す
+            return m;
+        }
+    }
+
+    /* 二分探索 */
+    static int binarySearch(int[] nums, int target) {
+        int n = nums.length;
+        // 問題 f(0, n-1) を解く
+        return dfs(nums, target, 0, n - 1);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int target = 6;
+        int[] nums = { 1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35 };
+
+        // 二分探索（両端閉区間）
+        int index = binarySearch(nums, target);
+        System.out.println("対象要素 6 のインデックス =" + index);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_divide_and_conquer/build_tree.java

@@ -0,0 +1,51 @@
+/**
+ * File: build_tree.java
+ * Created Time: 2023-07-17
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_divide_and_conquer;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class build_tree {
+    /* 二分木の構築：分割統治 */
+    static TreeNode dfs(int[] preorder, Map<Integer, Integer> inorderMap, int i, int l, int r) {
+        // 部分木の区間が空の場合に終了
+        if (r - l < 0)
+            return null;
+        // ルートノードを初期化
+        TreeNode root = new TreeNode(preorder[i]);
+        // m を問い合わせて左右の部分木を分割
+        int m = inorderMap.get(preorder[i]);
+        // 部分問題：左の部分木を構築
+        root.left = dfs(preorder, inorderMap, i + 1, l, m - 1);
+        // 部分問題：右の部分木を構築
+        root.right = dfs(preorder, inorderMap, i + 1 + m - l, m + 1, r);
+        // ルートノードを返す
+        return root;
+    }
+
+    /* 二分木の構築 */
+    static TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
+        // ハッシュテーブルを初期化し、中間順序の要素からインデックスへのマッピングを格納
+        Map<Integer, Integer> inorderMap = new HashMap<>();
+        for (int i = 0; i < inorder.length; i++) {
+            inorderMap.put(inorder[i], i);
+        }
+        TreeNode root = dfs(preorder, inorderMap, 0, 0, inorder.length - 1);
+        return root;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] preorder = { 3, 9, 2, 1, 7 };
+        int[] inorder = { 9, 3, 1, 2, 7 };
+        System.out.println("前順走査 = " + Arrays.toString(preorder));
+        System.out.println("中間順序走査 = " + Arrays.toString(inorder));
+
+        TreeNode root = buildTree(preorder, inorder);
+        System.out.println("構築された二分木:");
+        PrintUtil.printTree(root);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_divide_and_conquer/hanota.java

@@ -0,0 +1,59 @@
+/**
+ * File: hanota.java
+ * Created Time: 2023-07-17
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_divide_and_conquer;
+
+import java.util.*;
+
+public class hanota {
+    /* 円盤を移動 */
+    static void move(List<Integer> src, List<Integer> tar) {
+        // src の最上部から円盤を取り出す
+        Integer pan = src.remove(src.size() - 1);
+        // 円盤を tar の最上部に配置
+        tar.add(pan);
+    }
+
+    /* ハノイの塔問題 f(i) を解く */
+    static void dfs(int i, List<Integer> src, List<Integer> buf, List<Integer> tar) {
+        // src に円盤が1つだけ残っている場合、それを tar に移動
+        if (i == 1) {
+            move(src, tar);
+            return;
+        }
+        // 部分問題 f(i-1)：tar の助けを借りて、上位 i-1 個の円盤を src から buf に移動
+        dfs(i - 1, src, tar, buf);
+        // 部分問題 f(1)：残りの1つの円盤を src から tar に移動
+        move(src, tar);
+        // 部分問題 f(i-1)：src の助けを借りて、上位 i-1 個の円盤を buf から tar に移動
+        dfs(i - 1, buf, src, tar);
+    }
+
+    /* ハノイの塔問題を解く */
+    static void solveHanota(List<Integer> A, List<Integer> B, List<Integer> C) {
+        int n = A.size();
+        // B の助けを借りて、上位 n 個の円盤を A から C に移動
+        dfs(n, A, B, C);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // リストの末尾が柱の最上部
+        List<Integer> A = new ArrayList<>(Arrays.asList(5, 4, 3, 2, 1));
+        List<Integer> B = new ArrayList<>();
+        List<Integer> C = new ArrayList<>();
+        System.out.println("初期状態:");
+        System.out.println("A = " + A);
+        System.out.println("B = " + B);
+        System.out.println("C = " + C);
+
+        solveHanota(A, B, C);
+
+        System.out.println("円盤移動後:");
+        System.out.println("A = " + A);
+        System.out.println("B = " + B);
+        System.out.println("C = " + C);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/climbing_stairs_backtrack.java

@@ -0,0 +1,44 @@
+/**
+ * File: climbing_stairs_backtrack.java
+ * Created Time: 2023-06-30
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+import java.util.*;
+
+public class climbing_stairs_backtrack {
+    /* バックトラッキング */
+    public static void backtrack(List<Integer> choices, int state, int n, List<Integer> res) {
+        // n段目に到達したとき、解の数に1を加える
+        if (state == n)
+            res.set(0, res.get(0) + 1);
+        // すべての選択肢を走査
+        for (Integer choice : choices) {
+            // 剪定：n段を超えて登ることを許可しない
+            if (state + choice > n)
+                continue;
+            // 試行：選択を行い、状態を更新
+            backtrack(choices, state + choice, n, res);
+            // 撤回
+        }
+    }
+
+    /* 階段登り：バックトラッキング */
+    public static int climbingStairsBacktrack(int n) {
+        List<Integer> choices = Arrays.asList(1, 2); // 1段または2段登ることを選択可能
+        int state = 0; // 0段目から登り始める
+        List<Integer> res = new ArrayList<>();
+        res.add(0); // res[0] を使用して解の数を記録
+        backtrack(choices, state, n, res);
+        return res.get(0);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 9;
+
+        int res = climbingStairsBacktrack(n);
+        System.out.println(String.format("%d段の階段を登る解は%d通りです", n, res));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/climbing_stairs_constraint_dp.java

@@ -0,0 +1,36 @@
+/**
+ * File: climbing_stairs_constraint_dp.java
+ * Created Time: 2023-07-01
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+public class climbing_stairs_constraint_dp {
+    /* 制約付き階段登り：動的プログラミング */
+    static int climbingStairsConstraintDP(int n) {
+        if (n == 1 || n == 2) {
+            return 1;
+        }
+        // DPテーブルを初期化し、部分問題の解を格納するために使用
+        int[][] dp = new int[n + 1][3];
+        // 初期状態：最小の部分問題の解を事前設定
+        dp[1][1] = 1;
+        dp[1][2] = 0;
+        dp[2][1] = 0;
+        dp[2][2] = 1;
+        // 状態遷移：小さな問題から大きな部分問題を段階的に解く
+        for (int i = 3; i <= n; i++) {
+            dp[i][1] = dp[i - 1][2];
+            dp[i][2] = dp[i - 2][1] + dp[i - 2][2];
+        }
+        return dp[n][1] + dp[n][2];
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 9;
+
+        int res = climbingStairsConstraintDP(n);
+        System.out.println(String.format("%d段の階段を登る解は%d通りです", n, res));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/climbing_stairs_dfs.java

@@ -0,0 +1,31 @@
+/**
+ * File: climbing_stairs_dfs.java
+ * Created Time: 2023-06-30
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+public class climbing_stairs_dfs {
+    /* 探索 */
+    public static int dfs(int i) {
+        // 既知の dp[1] と dp[2] を返す
+        if (i == 1 || i == 2)
+            return i;
+        // dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
+        int count = dfs(i - 1) + dfs(i - 2);
+        return count;
+    }
+
+    /* 階段登り：探索 */
+    public static int climbingStairsDFS(int n) {
+        return dfs(n);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 9;
+
+        int res = climbingStairsDFS(n);
+        System.out.println(String.format("%d段の階段を登る解は%d通りです", n, res));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/climbing_stairs_dfs_mem.java

@@ -0,0 +1,41 @@
+/**
+ * File: climbing_stairs_dfs_mem.java
+ * Created Time: 2023-06-30
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class climbing_stairs_dfs_mem {
+    /* メモ化探索 */
+    public static int dfs(int i, int[] mem) {
+        // 既知の dp[1] と dp[2] を返す
+        if (i == 1 || i == 2)
+            return i;
+        // dp[i] の記録がある場合、それを返す
+        if (mem[i] != -1)
+            return mem[i];
+        // dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]
+        int count = dfs(i - 1, mem) + dfs(i - 2, mem);
+        // dp[i] を記録
+        mem[i] = count;
+        return count;
+    }
+
+    /* 階段登り：メモ化探索 */
+    public static int climbingStairsDFSMem(int n) {
+        // mem[i] は i 段目に登る総解数を記録、-1 は記録なしを意味する
+        int[] mem = new int[n + 1];
+        Arrays.fill(mem, -1);
+        return dfs(n, mem);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 9;
+
+        int res = climbingStairsDFSMem(n);
+        System.out.println(String.format("%d段の階段を登る解は%d通りです", n, res));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/climbing_stairs_dp.java

@@ -0,0 +1,48 @@
+/**
+ * File: climbing_stairs_dp.java
+ * Created Time: 2023-06-30
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+public class climbing_stairs_dp {
+    /* 階段登り：動的プログラミング */
+    public static int climbingStairsDP(int n) {
+        if (n == 1 || n == 2)
+            return n;
+        // DPテーブルを初期化し、部分問題の解を格納するために使用
+        int[] dp = new int[n + 1];
+        // 初期状態：最小の部分問題の解を事前設定
+        dp[1] = 1;
+        dp[2] = 2;
+        // 状態遷移：小さな問題から大きな部分問題を段階的に解く
+        for (int i = 3; i <= n; i++) {
+            dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];
+        }
+        return dp[n];
+    }
+
+    /* 階段登り：空間最適化動的プログラミング */
+    public static int climbingStairsDPComp(int n) {
+        if (n == 1 || n == 2)
+            return n;
+        int a = 1, b = 2;
+        for (int i = 3; i <= n; i++) {
+            int tmp = b;
+            b = a + b;
+            a = tmp;
+        }
+        return b;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 9;
+
+        int res = climbingStairsDP(n);
+        System.out.println(String.format("%d段の階段を登る解は%d通りです", n, res));
+
+        res = climbingStairsDPComp(n);
+        System.out.println(String.format("%d段の階段を登る解は%d通りです", n, res));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/coin_change.java

@@ -0,0 +1,72 @@
+/**
+ * File: coin_change.java
+ * Created Time: 2023-07-11
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class coin_change {
+    /* 硬貨両替：動的プログラミング */
+    static int coinChangeDP(int[] coins, int amt) {
+        int n = coins.length;
+        int MAX = amt + 1;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[][] dp = new int[n + 1][amt + 1];
+        // 状態遷移：最初の行と最初の列
+        for (int a = 1; a <= amt; a++) {
+            dp[0][a] = MAX;
+        }
+        // 状態遷移：残りの行と列
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int a = 1; a <= amt; a++) {
+                if (coins[i - 1] > a) {
+                    // 目標金額を超える場合、硬貨 i を選択しない
+                    dp[i][a] = dp[i - 1][a];
+                } else {
+                    // 選択しない場合と硬貨 i を選択する場合のより小さい値
+                    dp[i][a] = Math.min(dp[i - 1][a], dp[i][a - coins[i - 1]] + 1);
+                }
+            }
+        }
+        return dp[n][amt] != MAX ? dp[n][amt] : -1;
+    }
+
+    /* 硬貨両替：空間最適化動的プログラミング */
+    static int coinChangeDPComp(int[] coins, int amt) {
+        int n = coins.length;
+        int MAX = amt + 1;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[] dp = new int[amt + 1];
+        Arrays.fill(dp, MAX);
+        dp[0] = 0;
+        // 状態遷移
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int a = 1; a <= amt; a++) {
+                if (coins[i - 1] > a) {
+                    // 目標金額を超える場合、硬貨 i を選択しない
+                    dp[a] = dp[a];
+                } else {
+                    // 選択しない場合と硬貨 i を選択する場合のより小さい値
+                    dp[a] = Math.min(dp[a], dp[a - coins[i - 1]] + 1);
+                }
+            }
+        }
+        return dp[amt] != MAX ? dp[amt] : -1;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] coins = { 1, 2, 5 };
+        int amt = 4;
+
+        // 動的プログラミング
+        int res = coinChangeDP(coins, amt);
+        System.out.println("目標金額を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
+
+        // 空間最適化動的プログラミング
+        res = coinChangeDPComp(coins, amt);
+        System.out.println("目標金額を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/coin_change_ii.java

@@ -0,0 +1,67 @@
+/**
+ * File: coin_change_ii.java
+ * Created Time: 2023-07-11
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+public class coin_change_ii {
+    /* 硬貨両替 II：動的プログラミング */
+    static int coinChangeIIDP(int[] coins, int amt) {
+        int n = coins.length;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[][] dp = new int[n + 1][amt + 1];
+        // 最初の列を初期化
+        for (int i = 0; i <= n; i++) {
+            dp[i][0] = 1;
+        }
+        // 状態遷移
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int a = 1; a <= amt; a++) {
+                if (coins[i - 1] > a) {
+                    // 目標金額を超える場合、硬貨 i を選択しない
+                    dp[i][a] = dp[i - 1][a];
+                } else {
+                    // 選択しない場合と硬貨 i を選択する場合の2つの選択肢の合計
+                    dp[i][a] = dp[i - 1][a] + dp[i][a - coins[i - 1]];
+                }
+            }
+        }
+        return dp[n][amt];
+    }
+
+    /* 硬貨両替 II：空間最適化動的プログラミング */
+    static int coinChangeIIDPComp(int[] coins, int amt) {
+        int n = coins.length;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[] dp = new int[amt + 1];
+        dp[0] = 1;
+        // 状態遷移
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int a = 1; a <= amt; a++) {
+                if (coins[i - 1] > a) {
+                    // 目標金額を超える場合、硬貨 i を選択しない
+                    dp[a] = dp[a];
+                } else {
+                    // 選択しない場合と硬貨 i を選択する場合の2つの選択肢の合計
+                    dp[a] = dp[a] + dp[a - coins[i - 1]];
+                }
+            }
+        }
+        return dp[amt];
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] coins = { 1, 2, 5 };
+        int amt = 5;
+
+        // 動的プログラミング
+        int res = coinChangeIIDP(coins, amt);
+        System.out.println("目標金額を作る硬貨の組み合わせ数は " + res + " です");
+
+        // 空間最適化動的プログラミング
+        res = coinChangeIIDPComp(coins, amt);
+        System.out.println("目標金額を作る硬貨の組み合わせ数は " + res + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/edit_distance.java

@@ -0,0 +1,139 @@
+/**
+ * File: edit_distance.java
+ * Created Time: 2023-07-13
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class edit_distance {
+    /* 編集距離：ブルートフォース探索 */
+    static int editDistanceDFS(String s, String t, int i, int j) {
+        // s と t の両方が空の場合、0 を返す
+        if (i == 0 && j == 0)
+            return 0;
+        // s が空の場合、t の長さを返す
+        if (i == 0)
+            return j;
+        // t が空の場合、s の長さを返す
+        if (j == 0)
+            return i;
+        // 2つの文字が等しい場合、これら2つの文字をスキップ
+        if (s.charAt(i - 1) == t.charAt(j - 1))
+            return editDistanceDFS(s, t, i - 1, j - 1);
+        // 最小編集数 = 3つの操作（挿入、削除、置換）からの最小編集数 + 1
+        int insert = editDistanceDFS(s, t, i, j - 1);
+        int delete = editDistanceDFS(s, t, i - 1, j);
+        int replace = editDistanceDFS(s, t, i - 1, j - 1);
+        // 最小編集数を返す
+        return Math.min(Math.min(insert, delete), replace) + 1;
+    }
+
+    /* 編集距離：メモ化探索 */
+    static int editDistanceDFSMem(String s, String t, int[][] mem, int i, int j) {
+        // s と t の両方が空の場合、0 を返す
+        if (i == 0 && j == 0)
+            return 0;
+        // s が空の場合、t の長さを返す
+        if (i == 0)
+            return j;
+        // t が空の場合、s の長さを返す
+        if (j == 0)
+            return i;
+        // 記録がある場合、それを返す
+        if (mem[i][j] != -1)
+            return mem[i][j];
+        // 2つの文字が等しい場合、これら2つの文字をスキップ
+        if (s.charAt(i - 1) == t.charAt(j - 1))
+            return editDistanceDFSMem(s, t, mem, i - 1, j - 1);
+        // 最小編集数 = 3つの操作（挿入、削除、置換）からの最小編集数 + 1
+        int insert = editDistanceDFSMem(s, t, mem, i, j - 1);
+        int delete = editDistanceDFSMem(s, t, mem, i - 1, j);
+        int replace = editDistanceDFSMem(s, t, mem, i - 1, j - 1);
+        // 最小編集数を記録して返す
+        mem[i][j] = Math.min(Math.min(insert, delete), replace) + 1;
+        return mem[i][j];
+    }
+
+    /* 編集距離：動的プログラミング */
+    static int editDistanceDP(String s, String t) {
+        int n = s.length(), m = t.length();
+        int[][] dp = new int[n + 1][m + 1];
+        // 状態遷移：最初の行と最初の列
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            dp[i][0] = i;
+        }
+        for (int j = 1; j <= m; j++) {
+            dp[0][j] = j;
+        }
+        // 状態遷移：残りの行と列
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int j = 1; j <= m; j++) {
+                if (s.charAt(i - 1) == t.charAt(j - 1)) {
+                    // 2つの文字が等しい場合、これら2つの文字をスキップ
+                    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1];
+                } else {
+                    // 最小編集数 = 3つの操作（挿入、削除、置換）からの最小編集数 + 1
+                    dp[i][j] = Math.min(Math.min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]), dp[i - 1][j - 1]) + 1;
+                }
+            }
+        }
+        return dp[n][m];
+    }
+
+    /* 編集距離：空間最適化動的プログラミング */
+    static int editDistanceDPComp(String s, String t) {
+        int n = s.length(), m = t.length();
+        int[] dp = new int[m + 1];
+        // 状態遷移：最初の行
+        for (int j = 1; j <= m; j++) {
+            dp[j] = j;
+        }
+        // 状態遷移：残りの行
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            // 状態遷移：最初の列
+            int leftup = dp[0]; // dp[i-1, j-1] を一時的に格納
+            dp[0] = i;
+            // 状態遷移：残りの列
+            for (int j = 1; j <= m; j++) {
+                int temp = dp[j];
+                if (s.charAt(i - 1) == t.charAt(j - 1)) {
+                    // 2つの文字が等しい場合、これら2つの文字をスキップ
+                    dp[j] = leftup;
+                } else {
+                    // 最小編集数 = 3つの操作（挿入、削除、置換）からの最小編集数 + 1
+                    dp[j] = Math.min(Math.min(dp[j - 1], dp[j]), leftup) + 1;
+                }
+                leftup = temp; // 次のラウンドの dp[i-1, j-1] のために更新
+            }
+        }
+        return dp[m];
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        String s = "bag";
+        String t = "pack";
+        int n = s.length(), m = t.length();
+
+        // ブルートフォース探索
+        int res = editDistanceDFS(s, t, n, m);
+        System.out.println(s + " を " + t + " に変更するには最低 " + res + " 回の編集が必要です");
+
+        // メモ化探索
+        int[][] mem = new int[n + 1][m + 1];
+        for (int[] row : mem)
+            Arrays.fill(row, -1);
+        res = editDistanceDFSMem(s, t, mem, n, m);
+        System.out.println(s + " を " + t + " に変更するには最低 " + res + " 回の編集が必要です");
+
+        // 動的プログラミング
+        res = editDistanceDP(s, t);
+        System.out.println(s + " を " + t + " に変更するには最低 " + res + " 回の編集が必要です");
+
+        // 空間最適化動的プログラミング
+        res = editDistanceDPComp(s, t);
+        System.out.println(s + " を " + t + " に変更するには最低 " + res + " 回の編集が必要です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/knapsack.java

@@ -0,0 +1,116 @@
+/**
+ * File: knapsack.java
+ * Created Time: 2023-07-10
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class knapsack {
+
+    /* 0-1 ナップサック：ブルートフォース探索 */
+    static int knapsackDFS(int[] wgt, int[] val, int i, int c) {
+        // すべてのアイテムが選択されたか、ナップサックに残り容量がない場合、値 0 を返す
+        if (i == 0 || c == 0) {
+            return 0;
+        }
+        // ナップサックの容量を超える場合、ナップサックに入れないことしか選択できない
+        if (wgt[i - 1] > c) {
+            return knapsackDFS(wgt, val, i - 1, c);
+        }
+        // アイテム i を入れない場合と入れる場合の最大値を計算
+        int no = knapsackDFS(wgt, val, i - 1, c);
+        int yes = knapsackDFS(wgt, val, i - 1, c - wgt[i - 1]) + val[i - 1];
+        // 2つの選択肢のより大きい値を返す
+        return Math.max(no, yes);
+    }
+
+    /* 0-1 ナップサック：メモ化探索 */
+    static int knapsackDFSMem(int[] wgt, int[] val, int[][] mem, int i, int c) {
+        // すべてのアイテムが選択されたか、ナップサックに残り容量がない場合、値 0 を返す
+        if (i == 0 || c == 0) {
+            return 0;
+        }
+        // 記録がある場合、それを返す
+        if (mem[i][c] != -1) {
+            return mem[i][c];
+        }
+        // ナップサックの容量を超える場合、ナップサックに入れないことしか選択できない
+        if (wgt[i - 1] > c) {
+            return knapsackDFSMem(wgt, val, mem, i - 1, c);
+        }
+        // アイテム i を入れない場合と入れる場合の最大値を計算
+        int no = knapsackDFSMem(wgt, val, mem, i - 1, c);
+        int yes = knapsackDFSMem(wgt, val, mem, i - 1, c - wgt[i - 1]) + val[i - 1];
+        // 2つの選択肢のより大きい値を記録して返す
+        mem[i][c] = Math.max(no, yes);
+        return mem[i][c];
+    }
+
+    /* 0-1 ナップサック：動的プログラミング */
+    static int knapsackDP(int[] wgt, int[] val, int cap) {
+        int n = wgt.length;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[][] dp = new int[n + 1][cap + 1];
+        // 状態遷移
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int c = 1; c <= cap; c++) {
+                if (wgt[i - 1] > c) {
+                    // ナップサックの容量を超える場合、アイテム i を選択しない
+                    dp[i][c] = dp[i - 1][c];
+                } else {
+                    // 選択しない場合とアイテム i を選択する場合のより大きい値
+                    dp[i][c] = Math.max(dp[i - 1][c], dp[i - 1][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
+                }
+            }
+        }
+        return dp[n][cap];
+    }
+
+    /* 0-1 ナップサック：空間最適化動的プログラミング */
+    static int knapsackDPComp(int[] wgt, int[] val, int cap) {
+        int n = wgt.length;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[] dp = new int[cap + 1];
+        // 状態遷移
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            // 逆順で走査
+            for (int c = cap; c >= 1; c--) {
+                if (wgt[i - 1] <= c) {
+                    // 選択しない場合とアイテム i を選択する場合のより大きい値
+                    dp[c] = Math.max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
+                }
+            }
+        }
+        return dp[cap];
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] wgt = { 10, 20, 30, 40, 50 };
+        int[] val = { 50, 120, 150, 210, 240 };
+        int cap = 50;
+        int n = wgt.length;
+
+        // ブルートフォース探索
+        int res = knapsackDFS(wgt, val, n, cap);
+        System.out.println("ナップサック容量内での最大値は " + res + " です");
+
+        // メモ化探索
+        int[][] mem = new int[n + 1][cap + 1];
+        for (int[] row : mem) {
+            Arrays.fill(row, -1);
+        }
+        res = knapsackDFSMem(wgt, val, mem, n, cap);
+        System.out.println("ナップサック容量内での最大値は " + res + " です");
+
+        // 動的プログラミング
+        res = knapsackDP(wgt, val, cap);
+        System.out.println("ナップサック容量内での最大値は " + res + " です");
+
+        // 空間最適化動的プログラミング
+        res = knapsackDPComp(wgt, val, cap);
+        System.out.println("ナップサック容量内での最大値は " + res + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/min_cost_climbing_stairs_dp.java

@@ -0,0 +1,53 @@
+/**
+ * File: min_cost_climbing_stairs_dp.java
+ * Created Time: 2023-06-30
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class min_cost_climbing_stairs_dp {
+    /* 最小コスト階段登り：動的プログラミング */
+    public static int minCostClimbingStairsDP(int[] cost) {
+        int n = cost.length - 1;
+        if (n == 1 || n == 2)
+            return cost[n];
+        // DPテーブルを初期化し、部分問題の解を格納するために使用
+        int[] dp = new int[n + 1];
+        // 初期状態：最小の部分問題の解を事前設定
+        dp[1] = cost[1];
+        dp[2] = cost[2];
+        // 状態遷移：小さな問題から大きな部分問題を段階的に解く
+        for (int i = 3; i <= n; i++) {
+            dp[i] = Math.min(dp[i - 1], dp[i - 2]) + cost[i];
+        }
+        return dp[n];
+    }
+
+    /* 最小コスト階段登り：空間最適化動的プログラミング */
+    public static int minCostClimbingStairsDPComp(int[] cost) {
+        int n = cost.length - 1;
+        if (n == 1 || n == 2)
+            return cost[n];
+        int a = cost[1], b = cost[2];
+        for (int i = 3; i <= n; i++) {
+            int tmp = b;
+            b = Math.min(a, tmp) + cost[i];
+            a = tmp;
+        }
+        return b;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] cost = { 0, 1, 10, 1, 1, 1, 10, 1, 1, 10, 1 };
+        System.out.println(String.format("階段のコストリストを %s として入力", Arrays.toString(cost)));
+
+        int res = minCostClimbingStairsDP(cost);
+        System.out.println(String.format("階段を登るための最小コスト %d", res));
+
+        res = minCostClimbingStairsDPComp(cost);
+        System.out.println(String.format("階段を登るための最小コスト %d", res));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/min_path_sum.java

@@ -0,0 +1,125 @@
+/**
+ * File: min_path_sum.java
+ * Created Time: 2023-07-10
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class min_path_sum {
+    /* 最小パス和：ブルートフォース探索 */
+    static int minPathSumDFS(int[][] grid, int i, int j) {
+        // 左上のセルの場合、探索を終了
+        if (i == 0 && j == 0) {
+            return grid[0][0];
+        }
+        // 行または列のインデックスが範囲外の場合、+∞ のコストを返す
+        if (i < 0 || j < 0) {
+            return Integer.MAX_VALUE;
+        }
+        // 左上から (i-1, j) と (i, j-1) への最小パスコストを計算
+        int up = minPathSumDFS(grid, i - 1, j);
+        int left = minPathSumDFS(grid, i, j - 1);
+        // 左上から (i, j) への最小パスコストを返す
+        return Math.min(left, up) + grid[i][j];
+    }
+
+    /* 最小パス和：メモ化探索 */
+    static int minPathSumDFSMem(int[][] grid, int[][] mem, int i, int j) {
+        // 左上のセルの場合、探索を終了
+        if (i == 0 && j == 0) {
+            return grid[0][0];
+        }
+        // 行または列のインデックスが範囲外の場合、+∞ のコストを返す
+        if (i < 0 || j < 0) {
+            return Integer.MAX_VALUE;
+        }
+        // 記録がある場合、それを返す
+        if (mem[i][j] != -1) {
+            return mem[i][j];
+        }
+        // 左と上のセルからの最小パスコスト
+        int up = minPathSumDFSMem(grid, mem, i - 1, j);
+        int left = minPathSumDFSMem(grid, mem, i, j - 1);
+        // 左上から (i, j) への最小パスコストを記録して返す
+        mem[i][j] = Math.min(left, up) + grid[i][j];
+        return mem[i][j];
+    }
+
+    /* 最小パス和：動的プログラミング */
+    static int minPathSumDP(int[][] grid) {
+        int n = grid.length, m = grid[0].length;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[][] dp = new int[n][m];
+        dp[0][0] = grid[0][0];
+        // 状態遷移：最初の行
+        for (int j = 1; j < m; j++) {
+            dp[0][j] = dp[0][j - 1] + grid[0][j];
+        }
+        // 状態遷移：最初の列
+        for (int i = 1; i < n; i++) {
+            dp[i][0] = dp[i - 1][0] + grid[i][0];
+        }
+        // 状態遷移：残りの行と列
+        for (int i = 1; i < n; i++) {
+            for (int j = 1; j < m; j++) {
+                dp[i][j] = Math.min(dp[i][j - 1], dp[i - 1][j]) + grid[i][j];
+            }
+        }
+        return dp[n - 1][m - 1];
+    }
+
+    /* 最小パス和：空間最適化動的プログラミング */
+    static int minPathSumDPComp(int[][] grid) {
+        int n = grid.length, m = grid[0].length;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[] dp = new int[m];
+        // 状態遷移：最初の行
+        dp[0] = grid[0][0];
+        for (int j = 1; j < m; j++) {
+            dp[j] = dp[j - 1] + grid[0][j];
+        }
+        // 状態遷移：残りの行
+        for (int i = 1; i < n; i++) {
+            // 状態遷移：最初の列
+            dp[0] = dp[0] + grid[i][0];
+            // 状態遷移：残りの列
+            for (int j = 1; j < m; j++) {
+                dp[j] = Math.min(dp[j - 1], dp[j]) + grid[i][j];
+            }
+        }
+        return dp[m - 1];
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[][] grid = {
+                { 1, 3, 1, 5 },
+                { 2, 2, 4, 2 },
+                { 5, 3, 2, 1 },
+                { 4, 3, 5, 2 }
+        };
+        int n = grid.length, m = grid[0].length;
+
+        // ブルートフォース探索
+        int res = minPathSumDFS(grid, n - 1, m - 1);
+        System.out.println("左上角から右下角への最小パス和は " + res + " です");
+
+        // メモ化探索
+        int[][] mem = new int[n][m];
+        for (int[] row : mem) {
+            Arrays.fill(row, -1);
+        }
+        res = minPathSumDFSMem(grid, mem, n - 1, m - 1);
+        System.out.println("左上角から右下角への最小パス和は " + res + " です");
+
+        // 動的プログラミング
+        res = minPathSumDP(grid);
+        System.out.println("左上角から右下角への最小パス和は " + res + " です");
+
+        // 空間最適化動的プログラミング
+        res = minPathSumDPComp(grid);
+        System.out.println("左上角から右下角への最小パス和は " + res + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_dynamic_programming/unbounded_knapsack.java

@@ -0,0 +1,63 @@
+/**
+ * File: unbounded_knapsack.java
+ * Created Time: 2023-07-11
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_dynamic_programming;
+
+public class unbounded_knapsack {
+    /* 完全ナップサック：動的プログラミング */
+    static int unboundedKnapsackDP(int[] wgt, int[] val, int cap) {
+        int n = wgt.length;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[][] dp = new int[n + 1][cap + 1];
+        // 状態遷移
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int c = 1; c <= cap; c++) {
+                if (wgt[i - 1] > c) {
+                    // ナップサックの容量を超える場合、アイテム i を選択しない
+                    dp[i][c] = dp[i - 1][c];
+                } else {
+                    // 選択しない場合とアイテム i を選択する場合のより大きい値
+                    dp[i][c] = Math.max(dp[i - 1][c], dp[i][c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
+                }
+            }
+        }
+        return dp[n][cap];
+    }
+
+    /* 完全ナップサック：空間最適化動的プログラミング */
+    static int unboundedKnapsackDPComp(int[] wgt, int[] val, int cap) {
+        int n = wgt.length;
+        // DPテーブルを初期化
+        int[] dp = new int[cap + 1];
+        // 状態遷移
+        for (int i = 1; i <= n; i++) {
+            for (int c = 1; c <= cap; c++) {
+                if (wgt[i - 1] > c) {
+                    // ナップサックの容量を超える場合、アイテム i を選択しない
+                    dp[c] = dp[c];
+                } else {
+                    // 選択しない場合とアイテム i を選択する場合のより大きい値
+                    dp[c] = Math.max(dp[c], dp[c - wgt[i - 1]] + val[i - 1]);
+                }
+            }
+        }
+        return dp[cap];
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] wgt = { 1, 2, 3 };
+        int[] val = { 5, 11, 15 };
+        int cap = 4;
+
+        // 動的プログラミング
+        int res = unboundedKnapsackDP(wgt, val, cap);
+        System.out.println("ナップサック容量内での最大値は " + res + " です");
+
+        // 空間最適化動的プログラミング
+        res = unboundedKnapsackDPComp(wgt, val, cap);
+        System.out.println("ナップサック容量内での最大値は " + res + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_graph/graph_adjacency_list.java

@@ -0,0 +1,117 @@
+/**
+ * File: graph_adjacency_list.java
+ * Created Time: 2023-01-26
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_graph;
+
+import java.util.*;
+import utils.*;
+
+/* 隣接リストに基づく無向グラフクラス */
+class GraphAdjList {
+    // 隣接リスト、キー: 頂点、値: その頂点のすべての隣接頂点
+    Map<Vertex, List<Vertex>> adjList;
+
+    /* コンストラクタ */
+    public GraphAdjList(Vertex[][] edges) {
+        this.adjList = new HashMap<>();
+        // すべての頂点と辺を追加
+        for (Vertex[] edge : edges) {
+            addVertex(edge[0]);
+            addVertex(edge[1]);
+            addEdge(edge[0], edge[1]);
+        }
+    }
+
+    /* 頂点数を取得 */
+    public int size() {
+        return adjList.size();
+    }
+
+    /* 辺を追加 */
+    public void addEdge(Vertex vet1, Vertex vet2) {
+        if (!adjList.containsKey(vet1) || !adjList.containsKey(vet2) || vet1 == vet2)
+            throw new IllegalArgumentException();
+        // 辺 vet1 - vet2 を追加
+        adjList.get(vet1).add(vet2);
+        adjList.get(vet2).add(vet1);
+    }
+
+    /* 辺を削除 */
+    public void removeEdge(Vertex vet1, Vertex vet2) {
+        if (!adjList.containsKey(vet1) || !adjList.containsKey(vet2) || vet1 == vet2)
+            throw new IllegalArgumentException();
+        // 辺 vet1 - vet2 を削除
+        adjList.get(vet1).remove(vet2);
+        adjList.get(vet2).remove(vet1);
+    }
+
+    /* 頂点を追加 */
+    public void addVertex(Vertex vet) {
+        if (adjList.containsKey(vet))
+            return;
+        // 隣接リストに新しい連結リストを追加
+        adjList.put(vet, new ArrayList<>());
+    }
+
+    /* 頂点を削除 */
+    public void removeVertex(Vertex vet) {
+        if (!adjList.containsKey(vet))
+            throw new IllegalArgumentException();
+        // 隣接リストから頂点 vet に対応する連結リストを削除
+        adjList.remove(vet);
+        // 他の頂点の連結リストを走査し、vet を含むすべての辺を削除
+        for (List<Vertex> list : adjList.values()) {
+            list.remove(vet);
+        }
+    }
+
+    /* 隣接リストを出力 */
+    public void print() {
+        System.out.println("隣接リスト =");
+        for (Map.Entry<Vertex, List<Vertex>> pair : adjList.entrySet()) {
+            List<Integer> tmp = new ArrayList<>();
+            for (Vertex vertex : pair.getValue())
+                tmp.add(vertex.val);
+            System.out.println(pair.getKey().val + ": " + tmp + ",");
+        }
+    }
+}
+
+public class graph_adjacency_list {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 無向グラフを初期化 */
+        Vertex[] v = Vertex.valsToVets(new int[] { 1, 3, 2, 5, 4 });
+        Vertex[][] edges = { { v[0], v[1] }, { v[0], v[3] }, { v[1], v[2] },
+                             { v[2], v[3] }, { v[2], v[4] }, { v[3], v[4] } };
+        GraphAdjList graph = new GraphAdjList(edges);
+        System.out.println("\n初期化後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 辺を追加 */
+        // 頂点 1、2、すなわち v[0]、v[2]
+        graph.addEdge(v[0], v[2]);
+        System.out.println("\n辺 1-2 を追加後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 辺を削除 */
+        // 頂点 1、3、すなわち v[0]、v[1]
+        graph.removeEdge(v[0], v[1]);
+        System.out.println("\n辺 1-3 を削除後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 頂点を追加 */
+        Vertex v5 = new Vertex(6);
+        graph.addVertex(v5);
+        System.out.println("\n頂点 6 を追加後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 頂点を削除 */
+        // 頂点 3、すなわち v[1]
+        graph.removeVertex(v[1]);
+        System.out.println("\n頂点 3 を削除後、グラフは");
+        graph.print();
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_graph/graph_adjacency_matrix.java

@@ -0,0 +1,131 @@
+/**
+ * File: graph_adjacency_matrix.java
+ * Created Time: 2023-01-26
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_graph;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+/* 隣接行列に基づく無向グラフクラス */
+class GraphAdjMat {
+    List<Integer> vertices; // 頂点リスト、要素は「頂点値」を表し、インデックスは「頂点インデックス」を表す
+    List<List<Integer>> adjMat; // 隣接行列、行と列のインデックスは「頂点インデックス」に対応
+
+    /* コンストラクタ */
+    public GraphAdjMat(int[] vertices, int[][] edges) {
+        this.vertices = new ArrayList<>();
+        this.adjMat = new ArrayList<>();
+        // 頂点を追加
+        for (int val : vertices) {
+            addVertex(val);
+        }
+        // 辺を追加
+        // 辺の要素は頂点インデックスを表す
+        for (int[] e : edges) {
+            addEdge(e[0], e[1]);
+        }
+    }
+
+    /* 頂点数を取得 */
+    public int size() {
+        return vertices.size();
+    }
+
+    /* 頂点を追加 */
+    public void addVertex(int val) {
+        int n = size();
+        // 頂点リストに新しい頂点値を追加
+        vertices.add(val);
+        // 隣接行列に行を追加
+        List<Integer> newRow = new ArrayList<>(n);
+        for (int j = 0; j < n; j++) {
+            newRow.add(0);
+        }
+        adjMat.add(newRow);
+        // 隣接行列に列を追加
+        for (List<Integer> row : adjMat) {
+            row.add(0);
+        }
+    }
+
+    /* 頂点を削除 */
+    public void removeVertex(int index) {
+        if (index >= size())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        // 頂点リストから `index` の頂点を削除
+        vertices.remove(index);
+        // 隣接行列から `index` の行を削除
+        adjMat.remove(index);
+        // 隣接行列から `index` の列を削除
+        for (List<Integer> row : adjMat) {
+            row.remove(index);
+        }
+    }
+
+    /* 辺を追加 */
+    // パラメータ i、j は頂点要素のインデックスに対応
+    public void addEdge(int i, int j) {
+        // インデックスの範囲外と等価性を処理
+        if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j)
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        // 無向グラフでは、隣接行列は主対角線について対称、すなわち (i, j) == (j, i) を満たす
+        adjMat.get(i).set(j, 1);
+        adjMat.get(j).set(i, 1);
+    }
+
+    /* 辺を削除 */
+    // パラメータ i、j は頂点要素のインデックスに対応
+    public void removeEdge(int i, int j) {
+        // インデックスの範囲外と等価性を処理
+        if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j)
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        adjMat.get(i).set(j, 0);
+        adjMat.get(j).set(i, 0);
+    }
+
+    /* 隣接行列を出力 */
+    public void print() {
+        System.out.print("頂点リスト = ");
+        System.out.println(vertices);
+        System.out.println("隣接行列 =");
+        PrintUtil.printMatrix(adjMat);
+    }
+}
+
+public class graph_adjacency_matrix {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 無向グラフを初期化 */
+        // 辺の要素は頂点インデックスを表す
+        int[] vertices = { 1, 3, 2, 5, 4 };
+        int[][] edges = { { 0, 1 }, { 0, 3 }, { 1, 2 }, { 2, 3 }, { 2, 4 }, { 3, 4 } };
+        GraphAdjMat graph = new GraphAdjMat(vertices, edges);
+        System.out.println("\n初期化後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 辺を追加 */
+        // 頂点 1、2 のインデックスはそれぞれ 0、2
+        graph.addEdge(0, 2);
+        System.out.println("\n辺 1-2 を追加後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 辺を削除 */
+        // 頂点 1、3 のインデックスはそれぞれ 0、1
+        graph.removeEdge(0, 1);
+        System.out.println("\n辺 1-3 を削除後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 頂点を追加 */
+        graph.addVertex(6);
+        System.out.println("\n頂点 6 を追加後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 頂点を削除 */
+        // 頂点 3 のインデックスは 1
+        graph.removeVertex(1);
+        System.out.println("\n頂点 3 を削除後、グラフは");
+        graph.print();
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_graph/graph_bfs.java

@@ -0,0 +1,55 @@
+/**
+ * File: graph_bfs.java
+ * Created Time: 2023-02-12
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_graph;
+
+import java.util.*;
+import utils.*;
+
+public class graph_bfs {
+    /* 幅優先走査 */
+    // 隣接リストを使用してグラフを表現し、指定した頂点のすべての隣接頂点を取得
+    static List<Vertex> graphBFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
+        // 頂点走査順序
+        List<Vertex> res = new ArrayList<>();
+        // ハッシュセット、訪問済みの頂点を記録するために使用
+        Set<Vertex> visited = new HashSet<>();
+        visited.add(startVet);
+        // BFS を実装するために使用するキュー
+        Queue<Vertex> que = new LinkedList<>();
+        que.offer(startVet);
+        // 頂点 vet から開始し、すべての頂点が訪問されるまでループ
+        while (!que.isEmpty()) {
+            Vertex vet = que.poll(); // キューの先頭の頂点をデキュー
+            res.add(vet);            // 訪問した頂点を記録
+            // その頂点のすべての隣接頂点を走査
+            for (Vertex adjVet : graph.adjList.get(vet)) {
+                if (visited.contains(adjVet))
+                    continue;        // すでに訪問済みの頂点をスキップ
+                que.offer(adjVet);   // 未訪問の頂点のみをエンキュー
+                visited.add(adjVet); // 頂点を訪問済みとしてマーク
+            }
+        }
+        // 頂点走査順序を返す
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 無向グラフを初期化 */
+        Vertex[] v = Vertex.valsToVets(new int[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 });
+        Vertex[][] edges = { { v[0], v[1] }, { v[0], v[3] }, { v[1], v[2] }, { v[1], v[4] },
+                             { v[2], v[5] }, { v[3], v[4] }, { v[3], v[6] }, { v[4], v[5] },
+                             { v[4], v[7] }, { v[5], v[8] }, { v[6], v[7] }, { v[7], v[8] } };
+        GraphAdjList graph = new GraphAdjList(edges);
+        System.out.println("\n初期化後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 幅優先走査 */
+        List<Vertex> res = graphBFS(graph, v[0]);
+        System.out.println("\n幅優先走査 (BFS) の頂点順序は");
+        System.out.println(Vertex.vetsToVals(res));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_graph/graph_dfs.java

@@ -0,0 +1,51 @@
+/**
+ * File: graph_dfs.java
+ * Created Time: 2023-02-12
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_graph;
+
+import java.util.*;
+import utils.*;
+
+public class graph_dfs {
+    /* 深さ優先走査の補助関数 */
+    static void dfs(GraphAdjList graph, Set<Vertex> visited, List<Vertex> res, Vertex vet) {
+        res.add(vet);     // 訪問した頂点を記録
+        visited.add(vet); // 頂点を訪問済みとしてマーク
+        // その頂点のすべての隣接頂点を走査
+        for (Vertex adjVet : graph.adjList.get(vet)) {
+            if (visited.contains(adjVet))
+                continue; // すでに訪問済みの頂点をスキップ
+            // 隣接頂点を再帰的に訪問
+            dfs(graph, visited, res, adjVet);
+        }
+    }
+
+    /* 深さ優先走査 */
+    // 隣接リストを使用してグラフを表現し、指定した頂点のすべての隣接頂点を取得
+    static List<Vertex> graphDFS(GraphAdjList graph, Vertex startVet) {
+        // 頂点走査順序
+        List<Vertex> res = new ArrayList<>();
+        // ハッシュセット、訪問済みの頂点を記録するために使用
+        Set<Vertex> visited = new HashSet<>();
+        dfs(graph, visited, res, startVet);
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 無向グラフを初期化 */
+        Vertex[] v = Vertex.valsToVets(new int[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 });
+        Vertex[][] edges = { { v[0], v[1] }, { v[0], v[3] }, { v[1], v[2] },
+                             { v[2], v[5] }, { v[4], v[5] }, { v[5], v[6] } };
+        GraphAdjList graph = new GraphAdjList(edges);
+        System.out.println("\n初期化後、グラフは");
+        graph.print();
+
+        /* 深さ優先走査 */
+        List<Vertex> res = graphDFS(graph, v[0]);
+        System.out.println("\n深さ優先走査 (DFS) の頂点順序は");
+        System.out.println(Vertex.vetsToVals(res));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_greedy/coin_change_greedy.java

@@ -0,0 +1,55 @@
+/**
+ * File: coin_change_greedy.java
+ * Created Time: 2023-07-20
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_greedy;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class coin_change_greedy {
+    /* 硬貨両替：貪欲法 */
+    static int coinChangeGreedy(int[] coins, int amt) {
+        // 硬貨リストが順序付けされていると仮定
+        int i = coins.length - 1;
+        int count = 0;
+        // 残り金額がなくなるまで貪欲選択をループ
+        while (amt > 0) {
+            // 残り金額に近く、それ以下の最小硬貨を見つける
+            while (i > 0 && coins[i] > amt) {
+                i--;
+            }
+            // coins[i] を選択
+            amt -= coins[i];
+            count++;
+        }
+        // 実行可能な解が見つからない場合、-1 を返す
+        return amt == 0 ? count : -1;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // 貪欲法：大域最適解の発見を保証できる
+        int[] coins = { 1, 5, 10, 20, 50, 100 };
+        int amt = 186;
+        int res = coinChangeGreedy(coins, amt);
+        System.out.println("\ncoins = " + Arrays.toString(coins) + ", amt = " + amt);
+        System.out.println(amt + " を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
+
+        // 貪欲法：大域最適解の発見を保証できない
+        coins = new int[] { 1, 20, 50 };
+        amt = 60;
+        res = coinChangeGreedy(coins, amt);
+        System.out.println("\ncoins = " + Arrays.toString(coins) + ", amt = " + amt);
+        System.out.println(amt + " を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
+        System.out.println("実際には、最小必要数は 3 です。つまり、20 + 20 + 20");
+
+        // 貪欲法：大域最適解の発見を保証できない
+        coins = new int[] { 1, 49, 50 };
+        amt = 98;
+        res = coinChangeGreedy(coins, amt);
+        System.out.println("\ncoins = " + Arrays.toString(coins) + ", amt = " + amt);
+        System.out.println(amt + " を作るのに必要な最小硬貨数は " + res + " です");
+        System.out.println("実際には、最小必要数は 2 です。つまり、49 + 49");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_greedy/fractional_knapsack.java

@@ -0,0 +1,59 @@
+/**
+ * File: fractional_knapsack.java
+ * Created Time: 2023-07-20
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_greedy;
+
+import java.util.Arrays;
+import java.util.Comparator;
+
+/* アイテム */
+class Item {
+    int w; // アイテムの重量
+    int v; // アイテムの価値
+
+    public Item(int w, int v) {
+        this.w = w;
+        this.v = v;
+    }
+}
+
+public class fractional_knapsack {
+    /* 分数ナップサック：貪欲法 */
+    static double fractionalKnapsack(int[] wgt, int[] val, int cap) {
+        // アイテムリストを作成、2つの属性を含む：重量、価値
+        Item[] items = new Item[wgt.length];
+        for (int i = 0; i < wgt.length; i++) {
+            items[i] = new Item(wgt[i], val[i]);
+        }
+        // 単位価値 item.v / item.w で高い順にソート
+        Arrays.sort(items, Comparator.comparingDouble(item -> -((double) item.v / item.w)));
+        // 貪欲選択をループ
+        double res = 0;
+        for (Item item : items) {
+            if (item.w <= cap) {
+                // 残り容量が十分な場合、アイテム全体をナップサックに入れる
+                res += item.v;
+                cap -= item.w;
+            } else {
+                // 残り容量が不十分な場合、アイテムの一部をナップサックに入れる
+                res += (double) item.v / item.w * cap;
+                // 残り容量がなくなったため、ループを中断
+                break;
+            }
+        }
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] wgt = { 10, 20, 30, 40, 50 };
+        int[] val = { 50, 120, 150, 210, 240 };
+        int cap = 50;
+
+        // 貪欲アルゴリズム
+        double res = fractionalKnapsack(wgt, val, cap);
+        System.out.println("ナップサック容量内での最大値は " + res + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_greedy/max_capacity.java

@@ -0,0 +1,38 @@
+/**
+ * File: max_capacity.java
+ * Created Time: 2023-07-21
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_greedy;
+
+public class max_capacity {
+    /* 最大容量：貪欲法 */
+    static int maxCapacity(int[] ht) {
+        // i、j を初期化し、配列の両端で分割させる
+        int i = 0, j = ht.length - 1;
+        // 初期最大容量は 0
+        int res = 0;
+        // 2つの板が出会うまで貪欲選択をループ
+        while (i < j) {
+            // 最大容量を更新
+            int cap = Math.min(ht[i], ht[j]) * (j - i);
+            res = Math.max(res, cap);
+            // より短い板を内側に移動
+            if (ht[i] < ht[j]) {
+                i++;
+            } else {
+                j--;
+            }
+        }
+        return res;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] ht = { 3, 8, 5, 2, 7, 7, 3, 4 };
+
+        // 貪欲アルゴリズム
+        int res = maxCapacity(ht);
+        System.out.println("最大容量は " + res + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_greedy/max_product_cutting.java

@@ -0,0 +1,40 @@
+/**
+ * File: max_product_cutting.java
+ * Created Time: 2023-07-21
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_greedy;
+
+import java.lang.Math;
+
+public class max_product_cutting {
+    /* 最大積切断：貪欲法 */
+    public static int maxProductCutting(int n) {
+        // n <= 3 の場合、1 を切り出す必要がある
+        if (n <= 3) {
+            return 1 * (n - 1);
+        }
+        // 貪欲に 3 を切り出す。a は 3 の個数、b は余り
+        int a = n / 3;
+        int b = n % 3;
+        if (b == 1) {
+            // 余りが 1 の場合、1 * 3 のペアを 2 * 2 に変換
+            return (int) Math.pow(3, a - 1) * 2 * 2;
+        }
+        if (b == 2) {
+            // 余りが 2 の場合、何もしない
+            return (int) Math.pow(3, a) * 2;
+        }
+        // 余りが 0 の場合、何もしない
+        return (int) Math.pow(3, a);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int n = 58;
+
+        // 貪欲アルゴリズム
+        int res = maxProductCutting(n);
+        System.out.println("分割の最大積は " + res + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_hashing/array_hash_map.java

@@ -0,0 +1,141 @@
+/**
+ * File: array_hash_map.java
+ * Created Time: 2022-12-04
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_hashing;
+
+import java.util.*;
+
+/* キー値ペア */
+class Pair {
+    public int key;
+    public String val;
+
+    public Pair(int key, String val) {
+        this.key = key;
+        this.val = val;
+    }
+}
+
+/* 配列実装に基づくハッシュテーブル */
+class ArrayHashMap {
+    private List<Pair> buckets;
+
+    public ArrayHashMap() {
+        // 100個のバケットを含む配列を初期化
+        buckets = new ArrayList<>();
+        for (int i = 0; i < 100; i++) {
+            buckets.add(null);
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュ関数 */
+    private int hashFunc(int key) {
+        int index = key % 100;
+        return index;
+    }
+
+    /* クエリ操作 */
+    public String get(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        Pair pair = buckets.get(index);
+        if (pair == null)
+            return null;
+        return pair.val;
+    }
+
+    /* 追加操作 */
+    public void put(int key, String val) {
+        Pair pair = new Pair(key, val);
+        int index = hashFunc(key);
+        buckets.set(index, pair);
+    }
+
+    /* 削除操作 */
+    public void remove(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        // nullに設定して削除を示す
+        buckets.set(index, null);
+    }
+
+    /* すべてのキー値ペアを取得 */
+    public List<Pair> pairSet() {
+        List<Pair> pairSet = new ArrayList<>();
+        for (Pair pair : buckets) {
+            if (pair != null)
+                pairSet.add(pair);
+        }
+        return pairSet;
+    }
+
+    /* すべてのキーを取得 */
+    public List<Integer> keySet() {
+        List<Integer> keySet = new ArrayList<>();
+        for (Pair pair : buckets) {
+            if (pair != null)
+                keySet.add(pair.key);
+        }
+        return keySet;
+    }
+
+    /* すべての値を取得 */
+    public List<String> valueSet() {
+        List<String> valueSet = new ArrayList<>();
+        for (Pair pair : buckets) {
+            if (pair != null)
+                valueSet.add(pair.val);
+        }
+        return valueSet;
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを印刷 */
+    public void print() {
+        for (Pair kv : pairSet()) {
+            System.out.println(kv.key + " -> " + kv.val);
+        }
+    }
+}
+
+public class array_hash_map {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* ハッシュテーブルを初期化 */
+        ArrayHashMap map = new ArrayHashMap();
+
+        /* 追加操作 */
+        // ハッシュテーブルにキー値ペア (key, value) を追加
+        map.put(12836, "Ha");
+        map.put(15937, "Luo");
+        map.put(16750, "Suan");
+        map.put(13276, "Fa");
+        map.put(10583, "Ya");
+        System.out.println("\n追加後のハッシュテーブル\nKey -> Value");
+        map.print();
+
+        /* クエリ操作 */
+        // ハッシュテーブルにキーを入力して値を取得
+        String name = map.get(15937);
+        System.out.println("\n学生ID 15937を入力、名前 " + name + " を見つけました");
+
+        /* 削除操作 */
+        // ハッシュテーブルからキー値ペア (key, value) を削除
+        map.remove(10583);
+        System.out.println("\n10583を削除後のハッシュテーブル\nKey -> Value");
+        map.print();
+
+        /* ハッシュテーブルを走査 */
+        System.out.println("\nキー値ペアを走査 Key->Value");
+        for (Pair kv : map.pairSet()) {
+            System.out.println(kv.key + " -> " + kv.val);
+        }
+        System.out.println("\nキーを個別に走査 Key");
+        for (int key : map.keySet()) {
+            System.out.println(key);
+        }
+        System.out.println("\n値を個別に走査 Value");
+        for (String val : map.valueSet()) {
+            System.out.println(val);
+        }
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_hashing/built_in_hash.java

@@ -0,0 +1,38 @@
+/**
+ * File: built_in_hash.java
+ * Created Time: 2023-06-21
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_hashing;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class built_in_hash {
+    public static void main(String[] args) {
+        int num = 3;
+        int hashNum = Integer.hashCode(num);
+        System.out.println("整数 " + num + " のハッシュ値は " + hashNum + " です");
+
+        boolean bol = true;
+        int hashBol = Boolean.hashCode(bol);
+        System.out.println("ブール値 " + bol + " のハッシュ値は " + hashBol + " です");
+
+        double dec = 3.14159;
+        int hashDec = Double.hashCode(dec);
+        System.out.println("小数 " + dec + " のハッシュ値は " + hashDec + " です");
+
+        String str = "Hello algorithm";
+        int hashStr = str.hashCode();
+        System.out.println("文字列 " + str + " のハッシュ値は " + hashStr + " です");
+
+        Object[] arr = { 12836, "Ha" };
+        int hashTup = Arrays.hashCode(arr);
+        System.out.println("配列 " + Arrays.toString(arr) + " のハッシュ値は " + hashTup + " です");
+
+        ListNode obj = new ListNode(0);
+        int hashObj = obj.hashCode();
+        System.out.println("ノードオブジェクト " + obj + " のハッシュ値は " + hashObj + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_hashing/hash_map.java

@@ -0,0 +1,52 @@
+/**
+ * File: hash_map.java
+ * Created Time: 2022-12-04
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_hashing;
+
+import java.util.*;
+import utils.*;
+
+public class hash_map {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* ハッシュテーブルを初期化 */
+        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
+
+        /* 追加操作 */
+        // ハッシュテーブルにキー値ペア (key, value) を追加
+        map.put(12836, "Ha");
+        map.put(15937, "Luo");
+        map.put(16750, "Suan");
+        map.put(13276, "Fa");
+        map.put(10583, "Ya");
+        System.out.println("\n追加後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value");
+        PrintUtil.printHashMap(map);
+
+        /* 検索操作 */
+        // ハッシュテーブルにキーを入力し、値を取得
+        String name = map.get(15937);
+        System.out.println("\n学生番号 15937 を入力し、名前 " + name + " を見つけました");
+
+        /* 削除操作 */
+        // ハッシュテーブルからキー値ペア (key, value) を削除
+        map.remove(10583);
+        System.out.println("\n10583 を削除後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value");
+        PrintUtil.printHashMap(map);
+
+        /* ハッシュテーブルの走査 */
+        System.out.println("\nキー値ペアを走査 Key->Value");
+        for (Map.Entry<Integer, String> kv : map.entrySet()) {
+            System.out.println(kv.getKey() + " -> " + kv.getValue());
+        }
+        System.out.println("\nキーを個別に走査 Key");
+        for (int key : map.keySet()) {
+            System.out.println(key);
+        }
+        System.out.println("\n値を個別に走査 Value");
+        for (String val : map.values()) {
+            System.out.println(val);
+        }
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_hashing/hash_map_chaining.java

@@ -0,0 +1,148 @@
+/**
+ * File: hash_map_chaining.java
+ * Created Time: 2023-06-13
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_hashing;
+
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.List;
+
+/* チェイン法ハッシュテーブル */
+class HashMapChaining {
+    int size; // キー値ペアの数
+    int capacity; // ハッシュテーブルの容量
+    double loadThres; // 拡張をトリガーする負荷率の閾値
+    int extendRatio; // 拡張倍率
+    List<List<Pair>> buckets; // バケット配列
+
+    /* コンストラクタ */
+    public HashMapChaining() {
+        size = 0;
+        capacity = 4;
+        loadThres = 2.0 / 3.0;
+        extendRatio = 2;
+        buckets = new ArrayList<>(capacity);
+        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
+            buckets.add(new ArrayList<>());
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュ関数 */
+    int hashFunc(int key) {
+        return key % capacity;
+    }
+
+    /* 負荷率 */
+    double loadFactor() {
+        return (double) size / capacity;
+    }
+
+    /* クエリ操作 */
+    String get(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // バケットを走査、キーが見つかった場合対応するvalを返す
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                return pair.val;
+            }
+        }
+        // キーが見つからない場合、nullを返す
+        return null;
+    }
+
+    /* 追加操作 */
+    void put(int key, String val) {
+        // 負荷率が閾値を超えた場合、拡張を実行
+        if (loadFactor() > loadThres) {
+            extend();
+        }
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // バケットを走査、指定したキーに遭遇した場合、対応するvalを更新して戻る
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                pair.val = val;
+                return;
+            }
+        }
+        // キーが見つからない場合、キー値ペアを末尾に追加
+        Pair pair = new Pair(key, val);
+        bucket.add(pair);
+        size++;
+    }
+
+    /* 削除操作 */
+    void remove(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // バケットを走査、その中からキー値ペアを削除
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                bucket.remove(pair);
+                size--;
+                break;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを拡張 */
+    void extend() {
+        // 元のハッシュテーブルを一時的に保存
+        List<List<Pair>> bucketsTmp = buckets;
+        // 拡張された新しいハッシュテーブルを初期化
+        capacity *= extendRatio;
+        buckets = new ArrayList<>(capacity);
+        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
+            buckets.add(new ArrayList<>());
+        }
+        size = 0;
+        // 元のハッシュテーブルから新しいハッシュテーブルにキー値ペアを移動
+        for (List<Pair> bucket : bucketsTmp) {
+            for (Pair pair : bucket) {
+                put(pair.key, pair.val);
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを印刷 */
+    void print() {
+        for (List<Pair> bucket : buckets) {
+            List<String> res = new ArrayList<>();
+            for (Pair pair : bucket) {
+                res.add(pair.key + " -> " + pair.val);
+            }
+            System.out.println(res);
+        }
+    }
+}
+
+public class hash_map_chaining {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* ハッシュテーブルを初期化 */
+        HashMapChaining map = new HashMapChaining();
+
+        /* 追加操作 */
+        // ハッシュテーブルにキー値ペア (key, value) を追加
+        map.put(12836, "Ha");
+        map.put(15937, "Luo");
+        map.put(16750, "Suan");
+        map.put(13276, "Fa");
+        map.put(10583, "Ya");
+        System.out.println("\n追加後のハッシュテーブル\nKey -> Value");
+        map.print();
+
+        /* クエリ操作 */
+        // ハッシュテーブルにキーを入力して値を取得
+        String name = map.get(13276);
+        System.out.println("\n学生ID 13276を入力、名前 " + name + " を見つけました");
+
+        /* 削除操作 */
+        // ハッシュテーブルからキー値ペア (key, value) を削除
+        map.remove(12836);
+        System.out.println("\n12836を削除後のハッシュテーブル\nKey -> Value");
+        map.print();
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_hashing/hash_map_open_addressing.java

@@ -0,0 +1,158 @@
+/**
+ * File: hash_map_open_addressing.java
+ * Created Time: 2023-06-13
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_hashing;
+
+/* オープンアドレス法ハッシュテーブル */
+class HashMapOpenAddressing {
+    private int size; // キー値ペアの数
+    private int capacity = 4; // ハッシュテーブルの容量
+    private final double loadThres = 2.0 / 3.0; // 拡張をトリガーする負荷率の閾値
+    private final int extendRatio = 2; // 拡張倍率
+    private Pair[] buckets; // バケット配列
+    private final Pair TOMBSTONE = new Pair(-1, "-1"); // 削除マーク
+
+    /* コンストラクタ */
+    public HashMapOpenAddressing() {
+        size = 0;
+        buckets = new Pair[capacity];
+    }
+
+    /* ハッシュ関数 */
+    private int hashFunc(int key) {
+        return key % capacity;
+    }
+
+    /* 負荷率 */
+    private double loadFactor() {
+        return (double) size / capacity;
+    }
+
+    /* keyに対応するバケットインデックスを検索 */
+    private int findBucket(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        int firstTombstone = -1;
+        // 線形探査、空のバケットに遭遇したら終了
+        while (buckets[index] != null) {
+            // keyに遭遇した場合、対応するバケットインデックスを返す
+            if (buckets[index].key == key) {
+                // 以前に削除マークに遭遇していた場合、キー値ペアをそのインデックスに移動
+                if (firstTombstone != -1) {
+                    buckets[firstTombstone] = buckets[index];
+                    buckets[index] = TOMBSTONE;
+                    return firstTombstone; // 移動後のバケットインデックスを返す
+                }
+                return index; // バケットインデックスを返す
+            }
+            // 最初に遭遇した削除マークを記録
+            if (firstTombstone == -1 && buckets[index] == TOMBSTONE) {
+                firstTombstone = index;
+            }
+            // バケットインデックスを計算、末尾を超えた場合は先頭に戻る
+            index = (index + 1) % capacity;
+        }
+        // keyが存在しない場合、挿入ポイントのインデックスを返す
+        return firstTombstone == -1 ? index : firstTombstone;
+    }
+
+    /* クエリ操作 */
+    public String get(int key) {
+        // keyに対応するバケットインデックスを検索
+        int index = findBucket(key);
+        // キー値ペアが見つかった場合、対応するvalを返す
+        if (buckets[index] != null && buckets[index] != TOMBSTONE) {
+            return buckets[index].val;
+        }
+        // キー値ペアが存在しない場合、nullを返す
+        return null;
+    }
+
+    /* 追加操作 */
+    public void put(int key, String val) {
+        // 負荷率が閾値を超えた場合、拡張を実行
+        if (loadFactor() > loadThres) {
+            extend();
+        }
+        // keyに対応するバケットインデックスを検索
+        int index = findBucket(key);
+        // キー値ペアが見つかった場合、valを上書きして戻る
+        if (buckets[index] != null && buckets[index] != TOMBSTONE) {
+            buckets[index].val = val;
+            return;
+        }
+        // キー値ペアが存在しない場合、キー値ペアを追加
+        buckets[index] = new Pair(key, val);
+        size++;
+    }
+
+    /* 削除操作 */
+    public void remove(int key) {
+        // keyに対応するバケットインデックスを検索
+        int index = findBucket(key);
+        // キー値ペアが見つかった場合、削除マークで覆う
+        if (buckets[index] != null && buckets[index] != TOMBSTONE) {
+            buckets[index] = TOMBSTONE;
+            size--;
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを拡張 */
+    private void extend() {
+        // 元のハッシュテーブルを一時的に保存
+        Pair[] bucketsTmp = buckets;
+        // 拡張された新しいハッシュテーブルを初期化
+        capacity *= extendRatio;
+        buckets = new Pair[capacity];
+        size = 0;
+        // 元のハッシュテーブルから新しいハッシュテーブルにキー値ペアを移動
+        for (Pair pair : bucketsTmp) {
+            if (pair != null && pair != TOMBSTONE) {
+                put(pair.key, pair.val);
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを印刷 */
+    public void print() {
+        for (Pair pair : buckets) {
+            if (pair == null) {
+                System.out.println("null");
+            } else if (pair == TOMBSTONE) {
+                System.out.println("TOMBSTONE");
+            } else {
+                System.out.println(pair.key + " -> " + pair.val);
+            }
+        }
+    }
+}
+
+public class hash_map_open_addressing {
+    public static void main(String[] args) {
+        // ハッシュテーブルを初期化
+        HashMapOpenAddressing hashmap = new HashMapOpenAddressing();
+
+        // 追加操作
+        // ハッシュテーブルにキー値ペア (key, val) を追加
+        hashmap.put(12836, "Ha");
+        hashmap.put(15937, "Luo");
+        hashmap.put(16750, "Suan");
+        hashmap.put(13276, "Fa");
+        hashmap.put(10583, "Ya");
+        System.out.println("\n追加後のハッシュテーブル\nKey -> Value");
+        hashmap.print();
+
+        // クエリ操作
+        // ハッシュテーブルにキーを入力して値valを取得
+        String name = hashmap.get(13276);
+        System.out.println("\n学生ID 13276を入力、名前 " + name + " を見つけました");
+
+        // 削除操作
+        // ハッシュテーブルからキー値ペア (key, val) を削除
+        hashmap.remove(16750);
+        System.out.println("\n16750を削除後のハッシュテーブル\nKey -> Value");
+        hashmap.print();
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_hashing/simple_hash.java

@@ -0,0 +1,65 @@
+/**
+ * File: simple_hash.java
+ * Created Time: 2023-06-21
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_hashing;
+
+public class simple_hash {
+    /* 加算ハッシュ */
+    static int addHash(String key) {
+        long hash = 0;
+        final int MODULUS = 1000000007;
+        for (char c : key.toCharArray()) {
+            hash = (hash + (int) c) % MODULUS;
+        }
+        return (int) hash;
+    }
+
+    /* 乗算ハッシュ */
+    static int mulHash(String key) {
+        long hash = 0;
+        final int MODULUS = 1000000007;
+        for (char c : key.toCharArray()) {
+            hash = (31 * hash + (int) c) % MODULUS;
+        }
+        return (int) hash;
+    }
+
+    /* XORハッシュ */
+    static int xorHash(String key) {
+        int hash = 0;
+        final int MODULUS = 1000000007;
+        for (char c : key.toCharArray()) {
+            hash ^= (int) c;
+        }
+        return hash & MODULUS;
+    }
+
+    /* 回転ハッシュ */
+    static int rotHash(String key) {
+        long hash = 0;
+        final int MODULUS = 1000000007;
+        for (char c : key.toCharArray()) {
+            hash = ((hash << 4) ^ (hash >> 28) ^ (int) c) % MODULUS;
+        }
+        return (int) hash;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        String key = "Hello algorithm";
+
+        int hash = addHash(key);
+        System.out.println("加算ハッシュ値は " + hash + " です");
+
+        hash = mulHash(key);
+        System.out.println("乗算ハッシュ値は " + hash + " です");
+
+        hash = xorHash(key);
+        System.out.println("XORハッシュ値は " + hash + " です");
+
+        hash = rotHash(key);
+        System.out.println("回転ハッシュ値は " + hash + " です");
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_heap/heap.java

@@ -0,0 +1,66 @@
+/**
+ * File: heap.java
+ * Created Time: 2023-01-07
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_heap;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class heap {
+    public static void testPush(Queue<Integer> heap, int val) {
+        heap.offer(val); // 要素をヒープにプッシュ
+        System.out.format("\n要素 %d をヒープに追加後\n", val);
+        PrintUtil.printHeap(heap);
+    }
+
+    public static void testPop(Queue<Integer> heap) {
+        int val = heap.poll(); // ヒープの先頭要素をポップ
+        System.out.format("\n先頭要素 %d をヒープから削除後\n", val);
+        PrintUtil.printHeap(heap);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        /* ヒープを初期化 */
+        // 最小ヒープを初期化
+        Queue<Integer> minHeap = new PriorityQueue<>();
+        // 最大ヒープを初期化（必要に応じてラムダ式を使用してComparatorを変更）
+        Queue<Integer> maxHeap = new PriorityQueue<>((a, b) -> b - a);
+
+        System.out.println("\n以下のテストケースは最大ヒープ用です");
+
+        /* 要素をヒープにプッシュ */
+        testPush(maxHeap, 1);
+        testPush(maxHeap, 3);
+        testPush(maxHeap, 2);
+        testPush(maxHeap, 5);
+        testPush(maxHeap, 4);
+
+        /* ヒープの先頭要素にアクセス */
+        int peek = maxHeap.peek();
+        System.out.format("\nヒープの先頭要素は %d\n", peek);
+
+        /* ヒープの先頭要素をポップ */
+        testPop(maxHeap);
+        testPop(maxHeap);
+        testPop(maxHeap);
+        testPop(maxHeap);
+        testPop(maxHeap);
+
+        /* ヒープのサイズを取得 */
+        int size = maxHeap.size();
+        System.out.format("\nヒープ内の要素数は %d\n", size);
+
+        /* ヒープが空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = maxHeap.isEmpty();
+        System.out.format("\nヒープは空ですか %b\n", isEmpty);
+
+        /* リストを入力してヒープを構築 */
+        // 時間計算量は O(n)、O(nlogn) ではない
+        minHeap = new PriorityQueue<>(Arrays.asList(1, 3, 2, 5, 4));
+        System.out.println("\nリストを入力して最小ヒープを構築");
+        PrintUtil.printHeap(minHeap);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_heap/my_heap.java

@@ -0,0 +1,159 @@
+/**
+ * File: my_heap.java
+ * Created Time: 2023-01-07
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_heap;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+/* 最大ヒープ */
+class MaxHeap {
+    // リサイズの必要性を避けるため、配列の代わりにリストを使用
+    private List<Integer> maxHeap;
+
+    /* コンストラクタ、入力リストに基づいてヒープを構築 */
+    public MaxHeap(List<Integer> nums) {
+        // すべてのリスト要素をヒープに追加
+        maxHeap = new ArrayList<>(nums);
+        // 葉を除くすべてのノードをヒープ化
+        for (int i = parent(size() - 1); i >= 0; i--) {
+            siftDown(i);
+        }
+    }
+
+    /* 左の子ノードのインデックスを取得 */
+    private int left(int i) {
+        return 2 * i + 1;
+    }
+
+    /* 右の子ノードのインデックスを取得 */
+    private int right(int i) {
+        return 2 * i + 2;
+    }
+
+    /* 親ノードのインデックスを取得 */
+    private int parent(int i) {
+        return (i - 1) / 2; // 整数除算で切り下げ
+    }
+
+    /* 要素を交換 */
+    private void swap(int i, int j) {
+        int tmp = maxHeap.get(i);
+        maxHeap.set(i, maxHeap.get(j));
+        maxHeap.set(j, tmp);
+    }
+
+    /* ヒープのサイズを取得 */
+    public int size() {
+        return maxHeap.size();
+    }
+
+    /* ヒープが空かどうかを判定 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return size() == 0;
+    }
+
+    /* ヒープの先頭要素にアクセス */
+    public int peek() {
+        return maxHeap.get(0);
+    }
+
+    /* 要素をヒープにプッシュ */
+    public void push(int val) {
+        // ノードを追加
+        maxHeap.add(val);
+        // 下から上へヒープ化
+        siftUp(size() - 1);
+    }
+
+    /* ノード i から上向きにヒープ化を開始 */
+    private void siftUp(int i) {
+        while (true) {
+            // ノード i の親ノードを取得
+            int p = parent(i);
+            // 「根ノードを越える」または「ノードが修復不要」の場合、ヒープ化を終了
+            if (p < 0 || maxHeap.get(i) <= maxHeap.get(p))
+                break;
+            // 2つのノードを交換
+            swap(i, p);
+            // 上向きにヒープ化をループ
+            i = p;
+        }
+    }
+
+    /* 要素がヒープから退出 */
+    public int pop() {
+        // 空の処理
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        // 根ノードを最も右の葉ノードと交換（最初の要素を最後の要素と交換）
+        swap(0, size() - 1);
+        // ノードを削除
+        int val = maxHeap.remove(size() - 1);
+        // 上から下へヒープ化
+        siftDown(0);
+        // ヒープの先頭要素を返す
+        return val;
+    }
+
+    /* ノード i から下向きにヒープ化を開始 */
+    private void siftDown(int i) {
+        while (true) {
+            // i、l、r の中で最大のノードを決定し、ma とする
+            int l = left(i), r = right(i), ma = i;
+            if (l < size() && maxHeap.get(l) > maxHeap.get(ma))
+                ma = l;
+            if (r < size() && maxHeap.get(r) > maxHeap.get(ma))
+                ma = r;
+            // ノード i が最大の場合、またはインデックス l、r が範囲外の場合、さらなるヒープ化は不要、終了
+            if (ma == i)
+                break;
+            // 2つのノードを交換
+            swap(i, ma);
+            // 下向きにヒープ化をループ
+            i = ma;
+        }
+    }
+
+    /* ヒープ（二分木）を出力 */
+    public void print() {
+        Queue<Integer> queue = new PriorityQueue<>((a, b) -> { return b - a; });
+        queue.addAll(maxHeap);
+        PrintUtil.printHeap(queue);
+    }
+}
+
+public class my_heap {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 最大ヒープを初期化 */
+        MaxHeap maxHeap = new MaxHeap(Arrays.asList(9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2));
+        System.out.println("\nリストを入力してヒープを構築");
+        maxHeap.print();
+
+        /* ヒープの先頭要素にアクセス */
+        int peek = maxHeap.peek();
+        System.out.format("\nヒープの先頭要素は %d\n", peek);
+
+        /* 要素をヒープにプッシュ */
+        int val = 7;
+        maxHeap.push(val);
+        System.out.format("\n要素 %d をヒープに追加後\n", val);
+        maxHeap.print();
+
+        /* ヒープの先頭要素をポップ */
+        peek = maxHeap.pop();
+        System.out.format("\n先頭要素 %d をヒープから削除後\n", peek);
+        maxHeap.print();
+
+        /* ヒープのサイズを取得 */
+        int size = maxHeap.size();
+        System.out.format("\nヒープ内の要素数は %d\n", size);
+
+        /* ヒープが空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = maxHeap.isEmpty();
+        System.out.format("\nヒープは空ですか %b\n", isEmpty);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_heap/top_k.java

@@ -0,0 +1,40 @@
+/**
+ * File: top_k.java
+ * Created Time: 2023-06-12
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_heap;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class top_k {
+    /* ヒープを使用して配列内の最大 k 個の要素を検索 */
+    static Queue<Integer> topKHeap(int[] nums, int k) {
+        // 最小ヒープを初期化
+        Queue<Integer> heap = new PriorityQueue<Integer>();
+        // 配列の最初の k 個の要素をヒープに入力
+        for (int i = 0; i < k; i++) {
+            heap.offer(nums[i]);
+        }
+        // k+1 番目の要素から、ヒープの長さを k に保つ
+        for (int i = k; i < nums.length; i++) {
+            // 現在の要素がヒープの先頭要素より大きい場合、ヒープの先頭要素を削除し、現在の要素をヒープに入力
+            if (nums[i] > heap.peek()) {
+                heap.poll();
+                heap.offer(nums[i]);
+            }
+        }
+        return heap;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 1, 7, 6, 3, 2 };
+        int k = 3;
+
+        Queue<Integer> res = topKHeap(nums, k);
+        System.out.println("最大 " + k + " 個の要素は");
+        PrintUtil.printHeap(res);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_searching/binary_search.java

@@ -0,0 +1,58 @@
+/**
+ * File: binary_search.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+public class binary_search {
+    /* 二分探索（両端閉区間） */
+    static int binarySearch(int[] nums, int target) {
+        // 両端閉区間 [0, n-1] を初期化、すなわち i, j はそれぞれ配列の最初の要素と最後の要素を指す
+        int i = 0, j = nums.length - 1;
+        // 探索区間が空になるまでループ（i > j のとき空）
+        while (i <= j) {
+            int m = i + (j - i) / 2; // 中点インデックス m を計算
+            if (nums[m] < target) // この状況は target が区間 [m+1, j] にあることを示す
+                i = m + 1;
+            else if (nums[m] > target) // この状況は target が区間 [i, m-1] にあることを示す
+                j = m - 1;
+            else // 目標要素を見つけたので、そのインデックスを返す
+                return m;
+        }
+        // 目標要素を見つけられなかったので、-1 を返す
+        return -1;
+    }
+
+    /* 二分探索（左閉右開区間） */
+    static int binarySearchLCRO(int[] nums, int target) {
+        // 左閉右開区間 [0, n) を初期化、すなわち i, j はそれぞれ配列の最初の要素と最後の要素+1を指す
+        int i = 0, j = nums.length;
+        // 探索区間が空になるまでループ（i = j のとき空）
+        while (i < j) {
+            int m = i + (j - i) / 2; // 中点インデックス m を計算
+            if (nums[m] < target) // この状況は target が区間 [m+1, j) にあることを示す
+                i = m + 1;
+            else if (nums[m] > target) // この状況は target が区間 [i, m) にあることを示す
+                j = m;
+            else // 目標要素を見つけたので、そのインデックスを返す
+                return m;
+        }
+        // 目標要素を見つけられなかったので、-1 を返す
+        return -1;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int target = 6;
+        int[] nums = { 1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35 };
+
+        /* 二分探索（両端閉区間） */
+        int index = binarySearch(nums, target);
+        System.out.println("目標要素 6 のインデックス = " + index);
+
+        /* 二分探索（左閉右開区間） */
+        index = binarySearchLCRO(nums, target);
+        System.out.println("目標要素 6 のインデックス = " + index);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_searching/binary_search_edge.java

@@ -0,0 +1,49 @@
+/**
+ * File: binary_search_edge.java
+ * Created Time: 2023-08-04
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+public class binary_search_edge {
+    /* 最も左の target を二分探索 */
+    static int binarySearchLeftEdge(int[] nums, int target) {
+        // target の挿入点を見つけることと等価
+        int i = binary_search_insertion.binarySearchInsertion(nums, target);
+        // target を見つけられなかったので、-1 を返す
+        if (i == nums.length || nums[i] != target) {
+            return -1;
+        }
+        // target を見つけたので、インデックス i を返す
+        return i;
+    }
+
+    /* 最も右の target を二分探索 */
+    static int binarySearchRightEdge(int[] nums, int target) {
+        // 最も左の target + 1 を見つけることに変換
+        int i = binary_search_insertion.binarySearchInsertion(nums, target + 1);
+        // j は最も右の target を指し、i は target より大きい最初の要素を指す
+        int j = i - 1;
+        // target を見つけられなかったので、-1 を返す
+        if (j == -1 || nums[j] != target) {
+            return -1;
+        }
+        // target を見つけたので、インデックス j を返す
+        return j;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // 重複要素を含む配列
+        int[] nums = { 1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15 };
+        System.out.println("\n配列 nums = " + java.util.Arrays.toString(nums));
+
+        // 左右の境界を二分探索
+        for (int target : new int[] { 6, 7 }) {
+            int index = binarySearchLeftEdge(nums, target);
+            System.out.println("要素 " + target + " の最も左のインデックスは " + index);
+            index = binarySearchRightEdge(nums, target);
+            System.out.println("要素 " + target + " の最も右のインデックスは " + index);
+        }
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_searching/binary_search_insertion.java

@@ -0,0 +1,63 @@
+/**
+ * File: binary_search_insertion.java
+ * Created Time: 2023-08-04
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+class binary_search_insertion {
+    /* 挿入点の二分探索（重複要素なし） */
+    static int binarySearchInsertionSimple(int[] nums, int target) {
+        int i = 0, j = nums.length - 1; // 両端閉区間 [0, n-1] を初期化
+        while (i <= j) {
+            int m = i + (j - i) / 2; // 中点インデックス m を計算
+            if (nums[m] < target) {
+                i = m + 1; // target は区間 [m+1, j] にある
+            } else if (nums[m] > target) {
+                j = m - 1; // target は区間 [i, m-1] にある
+            } else {
+                return m; // target を見つけたので、挿入点 m を返す
+            }
+        }
+        // target を見つけられなかったので、挿入点 i を返す
+        return i;
+    }
+
+    /* 挿入点の二分探索（重複要素あり） */
+    static int binarySearchInsertion(int[] nums, int target) {
+        int i = 0, j = nums.length - 1; // 両端閉区間 [0, n-1] を初期化
+        while (i <= j) {
+            int m = i + (j - i) / 2; // 中点インデックス m を計算
+            if (nums[m] < target) {
+                i = m + 1; // target は区間 [m+1, j] にある
+            } else if (nums[m] > target) {
+                j = m - 1; // target は区間 [i, m-1] にある
+            } else {
+                j = m - 1; // target より小さい最初の要素は区間 [i, m-1] にある
+            }
+        }
+        // 挿入点 i を返す
+        return i;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // 重複要素のない配列
+        int[] nums = { 1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35 };
+        System.out.println("\n配列 nums = " + java.util.Arrays.toString(nums));
+        // 挿入点の二分探索
+        for (int target : new int[] { 6, 9 }) {
+            int index = binarySearchInsertionSimple(nums, target);
+            System.out.println("要素 " + target + " の挿入点インデックスは " + index);
+        }
+
+        // 重複要素のある配列
+        nums = new int[] { 1, 3, 6, 6, 6, 6, 6, 10, 12, 15 };
+        System.out.println("\n配列 nums = " + java.util.Arrays.toString(nums));
+        // 挿入点の二分探索
+        for (int target : new int[] { 2, 6, 20 }) {
+            int index = binarySearchInsertion(nums, target);
+            System.out.println("要素 " + target + " の挿入点インデックスは " + index);
+        }
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_searching/hashing_search.java

@@ -0,0 +1,51 @@
+/**
+ * File: hashing_search.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class hashing_search {
+    /* ハッシュ探索（配列） */
+    static int hashingSearchArray(Map<Integer, Integer> map, int target) {
+        // ハッシュテーブルのキー: 目標要素、値: インデックス
+        // ハッシュテーブルにこのキーが含まれていない場合、-1 を返す
+        return map.getOrDefault(target, -1);
+    }
+
+    /* ハッシュ探索（連結リスト） */
+    static ListNode hashingSearchLinkedList(Map<Integer, ListNode> map, int target) {
+        // ハッシュテーブルのキー: 目標ノードの値、値: ノードオブジェクト
+        // キーがハッシュテーブルにない場合、null を返す
+        return map.getOrDefault(target, null);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int target = 3;
+
+        /* ハッシュ探索（配列） */
+        int[] nums = { 1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8 };
+        // ハッシュテーブルを初期化
+        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            map.put(nums[i], i); // キー: 要素、値: インデックス
+        }
+        int index = hashingSearchArray(map, target);
+        System.out.println("目標要素 3 のインデックスは " + index);
+
+        /* ハッシュ探索（連結リスト） */
+        ListNode head = ListNode.arrToLinkedList(nums);
+        // ハッシュテーブルを初期化
+        Map<Integer, ListNode> map1 = new HashMap<>();
+        while (head != null) {
+            map1.put(head.val, head); // キー: ノードの値、値: ノード
+            head = head.next;
+        }
+        ListNode node = hashingSearchLinkedList(map1, target);
+        System.out.println("目標ノード値 3 に対応するノードオブジェクトは " + node);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_searching/linear_search.java

@@ -0,0 +1,50 @@
+/**
+ * File: linear_search.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+import utils.*;
+
+public class linear_search {
+    /* 線形探索（配列） */
+    static int linearSearchArray(int[] nums, int target) {
+        // 配列を走査
+        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
+            // 目標要素を見つけたので、そのインデックスを返す
+            if (nums[i] == target)
+                return i;
+        }
+        // 目標要素を見つけられなかったので、-1 を返す
+        return -1;
+    }
+
+    /* 線形探索（連結リスト） */
+    static ListNode linearSearchLinkedList(ListNode head, int target) {
+        // リストを走査
+        while (head != null) {
+            // 目標ノードを見つけたので、それを返す
+            if (head.val == target)
+                return head;
+            head = head.next;
+        }
+        // 目標ノードが見つからない場合、null を返す
+        return null;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int target = 3;
+
+        /* 配列で線形探索を実行 */
+        int[] nums = { 1, 5, 3, 2, 4, 7, 5, 9, 10, 8 };
+        int index = linearSearchArray(nums, target);
+        System.out.println("目標要素 3 のインデックスは " + index);
+
+        /* 連結リストで線形探索を実行 */
+        ListNode head = ListNode.arrToLinkedList(nums);
+        ListNode node = linearSearchLinkedList(head, target);
+        System.out.println("目標ノード値 3 に対応するノードオブジェクトは " + node);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_searching/two_sum.java

@@ -0,0 +1,53 @@
+/**
+ * File: two_sum.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_searching;
+
+import java.util.*;
+
+public class two_sum {
+    /* 方法一: 暴力列挙 */
+    static int[] twoSumBruteForce(int[] nums, int target) {
+        int size = nums.length;
+        // 二重ループ、時間計算量は O(n^2)
+        for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
+            for (int j = i + 1; j < size; j++) {
+                if (nums[i] + nums[j] == target)
+                    return new int[] { i, j };
+            }
+        }
+        return new int[0];
+    }
+
+    /* 方法二: 補助ハッシュテーブル */
+    static int[] twoSumHashTable(int[] nums, int target) {
+        int size = nums.length;
+        // 補助ハッシュテーブル、空間計算量は O(n)
+        Map<Integer, Integer> dic = new HashMap<>();
+        // 単一層ループ、時間計算量は O(n)
+        for (int i = 0; i < size; i++) {
+            if (dic.containsKey(target - nums[i])) {
+                return new int[] { dic.get(target - nums[i]), i };
+            }
+            dic.put(nums[i], i);
+        }
+        return new int[0];
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // ======= テストケース =======
+        int[] nums = { 2, 7, 11, 15 };
+        int target = 13;
+
+        // ====== ドライバーコード ======
+        // 方法一
+        int[] res = twoSumBruteForce(nums, target);
+        System.out.println("方法一 res = " + Arrays.toString(res));
+        // 方法二
+        res = twoSumHashTable(nums, target);
+        System.out.println("方法二 res = " + Arrays.toString(res));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_sorting/bubble_sort.java

@@ -0,0 +1,57 @@
+/**
+ * File: bubble_sort.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_sorting;
+
+import java.util.*;
+
+public class bubble_sort {
+    /* バブルソート */
+    static void bubbleSort(int[] nums) {
+        // 外側ループ: 未ソート範囲は [0, i]
+        for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
+            // 内側ループ: 未ソート範囲 [0, i] の最大要素を範囲の右端に交換
+            for (int j = 0; j < i; j++) {
+                if (nums[j] > nums[j + 1]) {
+                    // nums[j] と nums[j + 1] を交換
+                    int tmp = nums[j];
+                    nums[j] = nums[j + 1];
+                    nums[j + 1] = tmp;
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+    /* バブルソート（フラグによる最適化） */
+    static void bubbleSortWithFlag(int[] nums) {
+        // 外側ループ: 未ソート範囲は [0, i]
+        for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
+            boolean flag = false; // フラグを初期化
+            // 内側ループ: 未ソート範囲 [0, i] の最大要素を範囲の右端に交換
+            for (int j = 0; j < i; j++) {
+                if (nums[j] > nums[j + 1]) {
+                    // nums[j] と nums[j + 1] を交換
+                    int tmp = nums[j];
+                    nums[j] = nums[j + 1];
+                    nums[j + 1] = tmp;
+                    flag = true; // 交換された要素を記録
+                }
+            }
+            if (!flag)
+                break; // この「バブリング」ラウンドで要素が交換されなかった場合、終了
+        }
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
+        bubbleSort(nums);
+        System.out.println("バブルソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        int[] nums1 = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
+        bubbleSortWithFlag(nums1);
+        System.out.println("バブルソート後、nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_sorting/bucket_sort.java

@@ -0,0 +1,47 @@
+/**
+ * File: bucket_sort.java
+ * Created Time: 2023-03-17
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_sorting;
+
+import java.util.*;
+
+public class bucket_sort {
+    /* バケットソート */
+    static void bucketSort(float[] nums) {
+        // k = n/2 個のバケットを初期化、各バケットに期待される要素数は 2 個
+        int k = nums.length / 2;
+        List<List<Float>> buckets = new ArrayList<>();
+        for (int i = 0; i < k; i++) {
+            buckets.add(new ArrayList<>());
+        }
+        // 1. 配列要素を各バケットに分散
+        for (float num : nums) {
+            // 入力データ範囲は [0, 1)、num * k を使ってインデックス範囲 [0, k-1] にマッピング
+            int i = (int) (num * k);
+            // num をバケット i に追加
+            buckets.get(i).add(num);
+        }
+        // 2. 各バケットをソート
+        for (List<Float> bucket : buckets) {
+            // 組み込みソート関数を使用、他のソートアルゴリズムに置き換えることも可能
+            Collections.sort(bucket);
+        }
+        // 3. バケットを走査して結果をマージ
+        int i = 0;
+        for (List<Float> bucket : buckets) {
+            for (float num : bucket) {
+                nums[i++] = num;
+            }
+        }
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // 入力データが浮動小数点、範囲 [0, 1) と仮定
+        float[] nums = { 0.49f, 0.96f, 0.82f, 0.09f, 0.57f, 0.43f, 0.91f, 0.75f, 0.15f, 0.37f };
+        bucketSort(nums);
+        System.out.println("バケットソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_sorting/counting_sort.java

@@ -0,0 +1,78 @@
+/**
+ * File: counting_sort.java
+ * Created Time: 2023-03-17
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_sorting;
+
+import java.util.*;
+
+public class counting_sort {
+    /* 計数ソート */
+    // 簡単な実装、オブジェクトのソートには使用できない
+    static void countingSortNaive(int[] nums) {
+        // 1. 配列の最大要素 m を統計
+        int m = 0;
+        for (int num : nums) {
+            m = Math.max(m, num);
+        }
+        // 2. 各数字の出現回数を統計
+        // counter[num] は num の出現回数を表す
+        int[] counter = new int[m + 1];
+        for (int num : nums) {
+            counter[num]++;
+        }
+        // 3. counter を走査し、各要素を元の配列 nums に戻す
+        int i = 0;
+        for (int num = 0; num < m + 1; num++) {
+            for (int j = 0; j < counter[num]; j++, i++) {
+                nums[i] = num;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* 計数ソート */
+    // 完全な実装、オブジェクトをソートでき、安定ソート
+    static void countingSort(int[] nums) {
+        // 1. 配列の最大要素 m を統計
+        int m = 0;
+        for (int num : nums) {
+            m = Math.max(m, num);
+        }
+        // 2. 各数字の出現回数を統計
+        // counter[num] は num の出現回数を表す
+        int[] counter = new int[m + 1];
+        for (int num : nums) {
+            counter[num]++;
+        }
+        // 3. counter の累積和を計算し、「出現回数」を「尻尾インデックス」に変換
+        // counter[num]-1 は res 内で num が出現する最後のインデックス
+        for (int i = 0; i < m; i++) {
+            counter[i + 1] += counter[i];
+        }
+        // 4. nums を逆順に走査し、各要素を結果配列 res に配置
+        // 結果を記録する配列 res を初期化
+        int n = nums.length;
+        int[] res = new int[n];
+        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
+            int num = nums[i];
+            res[counter[num] - 1] = num; // num を対応するインデックスに配置
+            counter[num]--; // 累積和を 1 減算し、num を配置する次のインデックスを取得
+        }
+        // 結果配列 res を使って元の配列 nums を上書き
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            nums[i] = res[i];
+        }
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 1, 0, 1, 2, 0, 4, 0, 2, 2, 4 };
+        countingSortNaive(nums);
+        System.out.println("計数ソート後（オブジェクトソート不可）、nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        int[] nums1 = { 1, 0, 1, 2, 0, 4, 0, 2, 2, 4 };
+        countingSort(nums1);
+        System.out.println("計数ソート後、nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_sorting/heap_sort.java

@@ -0,0 +1,57 @@
+/**
+ * File: heap_sort.java
+ * Created Time: 2023-05-26
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_sorting;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class heap_sort {
+    /* ヒープの長さは n、ノード i から上から下へヒープ化開始 */
+    public static void siftDown(int[] nums, int n, int i) {
+        while (true) {
+            // i, l, r の中で最大のノードを判定し、ma とする
+            int l = 2 * i + 1;
+            int r = 2 * i + 2;
+            int ma = i;
+            if (l < n && nums[l] > nums[ma])
+                ma = l;
+            if (r < n && nums[r] > nums[ma])
+                ma = r;
+            // ノード i が最大、またはインデックス l, r が範囲外の場合、さらなるヒープ化は不要、ブレーク
+            if (ma == i)
+                break;
+            // 2つのノードを交換
+            int temp = nums[i];
+            nums[i] = nums[ma];
+            nums[ma] = temp;
+            // 下向きにヒープ化をループ
+            i = ma;
+        }
+    }
+
+    /* ヒープソート */
+    public static void heapSort(int[] nums) {
+        // ヒープ構築操作: 葉ノード以外のすべてのノードをヒープ化
+        for (int i = nums.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
+            siftDown(nums, nums.length, i);
+        }
+        // ヒープから最大要素を抽出し、n-1 回繰り返し
+        for (int i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
+            // ルートノードと最も右の葉ノードを交換（最初の要素と最後の要素を交換）
+            int tmp = nums[0];
+            nums[0] = nums[i];
+            nums[i] = tmp;
+            // ルートノードから上から下へヒープ化開始
+            siftDown(nums, i, 0);
+        }
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
+        heapSort(nums);
+        System.out.println("ヒープソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_sorting/insertion_sort.java

@@ -0,0 +1,31 @@
+/**
+ * File: insertion_sort.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_sorting;
+
+import java.util.*;
+
+public class insertion_sort {
+    /* 挿入ソート */
+    static void insertionSort(int[] nums) {
+        // 外側ループ: ソート済み範囲は [0, i-1]
+        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
+            int base = nums[i], j = i - 1;
+            // 内側ループ: base をソート済み範囲 [0, i-1] の正しい位置に挿入
+            while (j >= 0 && nums[j] > base) {
+                nums[j + 1] = nums[j]; // nums[j] を右に1つ移動
+                j--;
+            }
+            nums[j + 1] = base;        // base を正しい位置に代入
+        }
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
+        insertionSort(nums);
+        System.out.println("挿入ソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_sorting/merge_sort.java

@@ -0,0 +1,58 @@
+/**
+ * File: merge_sort.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_sorting;
+
+import java.util.*;
+
+public class merge_sort {
+    /* 左部分配列と右部分配列をマージ */
+    static void merge(int[] nums, int left, int mid, int right) {
+        // 左部分配列区間は [left, mid]、右部分配列区間は [mid+1, right]
+        // 一時配列 tmp を作成してマージ結果を格納
+        int[] tmp = new int[right - left + 1];
+        // 左右部分配列の開始インデックスを初期化
+        int i = left, j = mid + 1, k = 0;
+        // 両部分配列にまだ要素がある間、比較してより小さい要素を一時配列にコピー
+        while (i <= mid && j <= right) {
+            if (nums[i] <= nums[j])
+                tmp[k++] = nums[i++];
+            else
+                tmp[k++] = nums[j++];
+        }
+        // 左右部分配列の残りの要素を一時配列にコピー
+        while (i <= mid) {
+            tmp[k++] = nums[i++];
+        }
+        while (j <= right) {
+            tmp[k++] = nums[j++];
+        }
+        // 一時配列 tmp の要素を元の配列 nums の対応する区間にコピーバック
+        for (k = 0; k < tmp.length; k++) {
+            nums[left + k] = tmp[k];
+        }
+    }
+
+    /* マージソート */
+    static void mergeSort(int[] nums, int left, int right) {
+        // 終了条件
+        if (left >= right)
+            return; // 部分配列の長さが 1 のとき再帰を終了
+        // 分割段階
+        int mid = left + (right - left) / 2; // 中点を計算
+        mergeSort(nums, left, mid); // 左部分配列を再帰的に処理
+        mergeSort(nums, mid + 1, right); // 右部分配列を再帰的に処理
+        // マージ段階
+        merge(nums, left, mid, right);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        /* マージソート */
+        int[] nums = { 7, 3, 2, 6, 0, 1, 5, 4 };
+        mergeSort(nums, 0, nums.length - 1);
+        System.out.println("マージソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_sorting/quick_sort.java

@@ -0,0 +1,158 @@
+/**
+ * File: quick_sort.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_sorting;
+
+import java.util.*;
+
+/* クイックソートクラス */
+class QuickSort {
+    /* 要素を交換 */
+    static void swap(int[] nums, int i, int j) {
+        int tmp = nums[i];
+        nums[i] = nums[j];
+        nums[j] = tmp;
+    }
+
+    /* 分割 */
+    static int partition(int[] nums, int left, int right) {
+        // nums[left] を基準値として使用
+        int i = left, j = right;
+        while (i < j) {
+            while (i < j && nums[j] >= nums[left])
+                j--;          // 右から左へ、基準値より小さい最初の要素を検索
+            while (i < j && nums[i] <= nums[left])
+                i++;          // 左から右へ、基準値より大きい最初の要素を検索
+            swap(nums, i, j); // これら2つの要素を交換
+        }
+        swap(nums, i, left);  // 基準値を2つの部分配列の境界に交換
+        return i;             // 基準値のインデックスを返す
+    }
+
+    /* クイックソート */
+    public static void quickSort(int[] nums, int left, int right) {
+        // 部分配列の長さが 1 のとき再帰を終了
+        if (left >= right)
+            return;
+        // 分割
+        int pivot = partition(nums, left, right);
+        // 左部分配列と右部分配列を再帰的に処理
+        quickSort(nums, left, pivot - 1);
+        quickSort(nums, pivot + 1, right);
+    }
+}
+
+/* クイックソートクラス（中央値基準最適化） */
+class QuickSortMedian {
+    /* 要素を交換 */
+    static void swap(int[] nums, int i, int j) {
+        int tmp = nums[i];
+        nums[i] = nums[j];
+        nums[j] = tmp;
+    }
+
+    /* 3つの候補要素の中央値を選択 */
+    static int medianThree(int[] nums, int left, int mid, int right) {
+        int l = nums[left], m = nums[mid], r = nums[right];
+        if ((l <= m && m <= r) || (r <= m && m <= l))
+            return mid; // m は l と r の間
+        if ((m <= l && l <= r) || (r <= l && l <= m))
+            return left; // l は m と r の間
+        return right;
+    }
+
+    /* 分割（3つの中央値） */
+    static int partition(int[] nums, int left, int right) {
+        // 3つの候補要素の中央値を選択
+        int med = medianThree(nums, left, (left + right) / 2, right);
+        // 中央値を配列の最左端の位置に交換
+        swap(nums, left, med);
+        // nums[left] を基準値として使用
+        int i = left, j = right;
+        while (i < j) {
+            while (i < j && nums[j] >= nums[left])
+                j--;          // 右から左へ、基準値より小さい最初の要素を検索
+            while (i < j && nums[i] <= nums[left])
+                i++;          // 左から右へ、基準値より大きい最初の要素を検索
+            swap(nums, i, j); // これら2つの要素を交換
+        }
+        swap(nums, i, left);  // 基準値を2つの部分配列の境界に交換
+        return i;             // 基準値のインデックスを返す
+    }
+
+    /* クイックソート */
+    public static void quickSort(int[] nums, int left, int right) {
+        // 部分配列の長さが 1 のとき再帰を終了
+        if (left >= right)
+            return;
+        // 分割
+        int pivot = partition(nums, left, right);
+        // 左部分配列と右部分配列を再帰的に処理
+        quickSort(nums, left, pivot - 1);
+        quickSort(nums, pivot + 1, right);
+    }
+}
+
+/* クイックソートクラス（末尾再帰最適化） */
+class QuickSortTailCall {
+    /* 要素を交換 */
+    static void swap(int[] nums, int i, int j) {
+        int tmp = nums[i];
+        nums[i] = nums[j];
+        nums[j] = tmp;
+    }
+
+    /* 分割 */
+    static int partition(int[] nums, int left, int right) {
+        // nums[left] を基準値として使用
+        int i = left, j = right;
+        while (i < j) {
+            while (i < j && nums[j] >= nums[left])
+                j--;          // 右から左へ、基準値より小さい最初の要素を検索
+            while (i < j && nums[i] <= nums[left])
+                i++;          // 左から右へ、基準値より大きい最初の要素を検索
+            swap(nums, i, j); // これら2つの要素を交換
+        }
+        swap(nums, i, left);  // 基準値を2つの部分配列の境界に交換
+        return i;             // 基準値のインデックスを返す
+    }
+
+    /* クイックソート（末尾再帰最適化） */
+    public static void quickSort(int[] nums, int left, int right) {
+        // 部分配列の長さが 1 のとき終了
+        while (left < right) {
+            // 分割操作
+            int pivot = partition(nums, left, right);
+            // 2つの部分配列のうち短い方にクイックソートを実行
+            if (pivot - left < right - pivot) {
+                quickSort(nums, left, pivot - 1); // 左部分配列を再帰的にソート
+                left = pivot + 1; // 残りの未ソート区間は [pivot + 1, right]
+            } else {
+                quickSort(nums, pivot + 1, right); // 右部分配列を再帰的にソート
+                right = pivot - 1; // 残りの未ソート区間は [left, pivot - 1]
+            }
+        }
+    }
+}
+
+public class quick_sort {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* クイックソート */
+        int[] nums = { 2, 4, 1, 0, 3, 5 };
+        QuickSort.quickSort(nums, 0, nums.length - 1);
+        System.out.println("クイックソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
+
+        /* クイックソート（中央値基準最適化） */
+        int[] nums1 = { 2, 4, 1, 0, 3, 5 };
+        QuickSortMedian.quickSort(nums1, 0, nums1.length - 1);
+        System.out.println("中央値基準最適化クイックソート後、nums1 = " + Arrays.toString(nums1));
+
+        /* クイックソート（末尾再帰最適化） */
+        int[] nums2 = { 2, 4, 1, 0, 3, 5 };
+        QuickSortTailCall.quickSort(nums2, 0, nums2.length - 1);
+        System.out.println("末尾再帰最適化クイックソート後、nums2 = " + Arrays.toString(nums2));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_sorting/radix_sort.java

@@ -0,0 +1,69 @@
+/**
+ * File: radix_sort.java
+ * Created Time: 2023-01-17
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_sorting;
+
+import java.util.*;
+
+public class radix_sort {
+    /* 要素 num の k 番目の桁を取得、exp = 10^(k-1) */
+    static int digit(int num, int exp) {
+        // k の代わりに exp を渡すことで、ここでコストの高い累乗計算の繰り返しを避けることができる
+        return (num / exp) % 10;
+    }
+
+    /* 計数ソート（nums の k 番目の桁に基づく） */
+    static void countingSortDigit(int[] nums, int exp) {
+        // 10進数の桁の範囲は 0~9、したがって長さ 10 のバケット配列が必要
+        int[] counter = new int[10];
+        int n = nums.length;
+        // 桁 0~9 の出現回数を統計
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            int d = digit(nums[i], exp); // nums[i] の k 番目の桁を取得、d とする
+            counter[d]++;                // 桁 d の出現回数を統計
+        }
+        // 累積和を計算し、「出現回数」を「配列インデックス」に変換
+        for (int i = 1; i < 10; i++) {
+            counter[i] += counter[i - 1];
+        }
+        // 逆順に走査し、バケット統計に基づいて各要素を res に配置
+        int[] res = new int[n];
+        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
+            int d = digit(nums[i], exp);
+            int j = counter[d] - 1; // 配列内での d のインデックス j を取得
+            res[j] = nums[i];       // 現在の要素をインデックス j に配置
+            counter[d]--;           // d のカウントを 1 減らす
+        }
+        // 結果で元の配列 nums を上書き
+        for (int i = 0; i < n; i++)
+            nums[i] = res[i];
+    }
+
+    /* 基数ソート */
+    static void radixSort(int[] nums) {
+        // 配列の最大要素を取得し、最大桁数を判定するために使用
+        int m = Integer.MIN_VALUE;
+        for (int num : nums)
+            if (num > m)
+                m = num;
+        // 最下位桁から最上位桁まで走査
+        for (int exp = 1; exp <= m; exp *= 10) {
+            // 配列要素の k 番目の桁に対して計数ソートを実行
+            // k = 1 -> exp = 1
+            // k = 2 -> exp = 10
+            // すなわち exp = 10^(k-1)
+            countingSortDigit(nums, exp);
+        }
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        // 基数ソート
+        int[] nums = { 10546151, 35663510, 42865989, 34862445, 81883077,
+                       88906420, 72429244, 30524779, 82060337, 63832996 };
+        radixSort(nums);
+        System.out.println("基数ソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_sorting/selection_sort.java

@@ -0,0 +1,35 @@
+/**
+ * File: selection_sort.java
+ * Created Time: 2023-05-23
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_sorting;
+
+import java.util.Arrays;
+
+public class selection_sort {
+    /* 選択ソート */
+    public static void selectionSort(int[] nums) {
+        int n = nums.length;
+        // 外側ループ: 未ソート範囲は [i, n-1]
+        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
+            // 内側ループ: 未ソート範囲内で最小要素を見つける
+            int k = i;
+            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
+                if (nums[j] < nums[k])
+                    k = j; // 最小要素のインデックスを記録
+            }
+            // 最小要素と未ソート範囲の最初の要素を交換
+            int temp = nums[i];
+            nums[i] = nums[k];
+            nums[k] = temp;
+        }
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int[] nums = { 4, 1, 3, 1, 5, 2 };
+        selectionSort(nums);
+        System.out.println("選択ソート後、nums = " + Arrays.toString(nums));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_stack_and_queue/array_deque.java

@@ -0,0 +1,151 @@
+/**
+ * File: array_deque.java
+ * Created Time: 2023-02-16
+ * Author: krahets (krahets@163.com), FangYuan33 (374072213@qq.com)
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 循環配列に基づく両端キュークラス */
+class ArrayDeque {
+    private int[] nums; // 両端キューの要素を格納する配列
+    private int front; // 先頭ポインタ、先頭要素を指す
+    private int queSize; // 両端キューの長さ
+
+    /* コンストラクタ */
+    public ArrayDeque(int capacity) {
+        this.nums = new int[capacity];
+        front = queSize = 0;
+    }
+
+    /* 両端キューの容量を取得 */
+    public int capacity() {
+        return nums.length;
+    }
+
+    /* 両端キューの長さを取得 */
+    public int size() {
+        return queSize;
+    }
+
+    /* 両端キューが空かどうかを判定 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return queSize == 0;
+    }
+
+    /* 循環配列インデックスを計算 */
+    private int index(int i) {
+        // モジュロ演算により循環配列を実装
+        // i が配列の末尾を超える場合、先頭に戻る
+        // i が配列の先頭を超える場合、末尾に戻る
+        return (i + capacity()) % capacity();
+    }
+
+    /* 先頭エンキュー */
+    public void pushFirst(int num) {
+        if (queSize == capacity()) {
+            System.out.println("両端キューが満杯です");
+            return;
+        }
+        // 先頭ポインタを左に移動し、境界を越える場合は配列の末尾に回る
+        front = index(front - 1);
+        // 先頭に num を追加
+        nums[front] = num;
+        queSize++;
+    }
+
+    /* 末尾エンキュー */
+    public void pushLast(int num) {
+        if (queSize == capacity()) {
+            System.out.println("両端キューが満杯です");
+            return;
+        }
+        // 末尾ポインタを計算し、末尾に要素を追加
+        int rear = index(front + queSize);
+        nums[rear] = num;
+        queSize++;
+    }
+
+    /* 先頭デキュー */
+    public int popFirst() {
+        int num = peekFirst();
+        // 先頭ポインタを右に移動
+        front = index(front + 1);
+        queSize--;
+        return num;
+    }
+
+    /* 末尾デキュー */
+    public int popLast() {
+        int num = peekLast();
+        queSize--;
+        return num;
+    }
+
+    /* 先頭要素にアクセス */
+    public int peekFirst() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return nums[front];
+    }
+
+    /* 末尾要素にアクセス */
+    public int peekLast() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        // 末尾要素のインデックスを計算
+        int last = index(front + queSize - 1);
+        return nums[last];
+    }
+
+    /* 配列を返す */
+    public int[] toArray() {
+        // front から開始して queSize 個の要素のみをコピー
+        int[] res = new int[queSize];
+        for (int i = 0, j = front; i < queSize; i++, j++) {
+            res[i] = nums[index(j)];
+        }
+        return res;
+    }
+}
+
+public class array_deque {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 両端キューを初期化 */
+        int capacity = 10;
+        ArrayDeque deque = new ArrayDeque(capacity);
+
+        /* 末尾エンキュー */
+        deque.pushLast(3);
+        deque.pushLast(2);
+        deque.pushLast(5);
+        System.out.println("末尾エンキュー後 deque = " + Arrays.toString(deque.toArray()));
+
+        /* 先頭エンキュー */
+        deque.pushFirst(4);
+        deque.pushFirst(1);
+        System.out.println("先頭エンキュー後 deque = " + Arrays.toString(deque.toArray()));
+
+        /* 要素へのアクセス */
+        int peekFirst = deque.peekFirst();
+        System.out.println("先頭要素 peekFirst = " + peekFirst);
+        int peekLast = deque.peekLast();
+        System.out.println("末尾要素 peekLast = " + peekLast);
+
+        /* 要素デキュー */
+        int popFirst = deque.popFirst();
+        System.out.println("先頭デキュー要素 = " + popFirst + "、先頭デキュー後 deque = " + Arrays.toString(deque.toArray()));
+        int popLast = deque.popLast();
+        System.out.println("末尾デキュー要素 = " + popLast + "、末尾デキュー後 deque = " + Arrays.toString(deque.toArray()));
+
+        /* 両端キューの長さを取得 */
+        int size = deque.size();
+        System.out.println("両端キューの長さ size = " + size);
+
+        /* 両端キューが空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = deque.isEmpty();
+        System.out.println("両端キューが空か = " + isEmpty);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_stack_and_queue/array_queue.java

@@ -0,0 +1,114 @@
+/**
+ * File: array_queue.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 配列に基づくキュークラス */
+class ArrayQueue {
+    private int[] nums; // 要素を格納する配列
+    private int front; // キューヘッドポインタ、最初の要素を指す
+    private int queSize; // キューの長さ
+
+    public ArrayQueue(int capacity) {
+        nums = new int[capacity];
+        front = queSize = 0;
+    }
+
+    /* キューの容量を取得 */
+    public int capacity() {
+        return nums.length;
+    }
+
+    /* キューの長さを取得 */
+    public int size() {
+        return queSize;
+    }
+
+    /* キューが空かどうかを判定 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return queSize == 0;
+    }
+
+    /* エンキュー */
+    public void push(int num) {
+        if (queSize == capacity()) {
+            System.out.println("キューが満杯です");
+            return;
+        }
+        // リアポインタを計算：front + queSize
+        // モジュロ操作により rear が配列の長さを超えることを回避
+        int rear = (front + queSize) % capacity();
+        // 要素をキューリアに追加
+        nums[rear] = num;
+        queSize++;
+    }
+
+    /* デキュー */
+    public int pop() {
+        int num = peek();
+        // キューヘッドポインタを後ろに1つ移動、モジュロ操作により範囲を超えることを回避
+        front = (front + 1) % capacity();
+        queSize--;
+        return num;
+    }
+
+    /* キューヘッド要素にアクセス */
+    public int peek() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return nums[front];
+    }
+
+    /* 配列を返す */
+    public int[] toArray() {
+        // front から開始して queSize 個の要素のみをコピー
+        int[] res = new int[queSize];
+        for (int i = 0, j = front; i < queSize; i++, j++) {
+            res[i] = nums[j % capacity()];
+        }
+        return res;
+    }
+}
+
+public class array_queue {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* キューを初期化 */
+        int capacity = 10;
+        ArrayQueue queue = new ArrayQueue(capacity);
+
+        /* 要素をエンキュー */
+        queue.push(1);
+        queue.push(3);
+        queue.push(2);
+        queue.push(5);
+        queue.push(4);
+        System.out.println("キュー queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* キューヘッド要素にアクセス */
+        int peek = queue.peek();
+        System.out.println("キューヘッド要素 peek = " + peek);
+
+        /* 要素をデキュー */
+        int pop = queue.pop();
+        System.out.println("デキューした要素 = " + pop + "、デキュー後 " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* キューの長さを取得 */
+        int size = queue.size();
+        System.out.println("キューの長さ size = " + size);
+
+        /* 空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = queue.isEmpty();
+        System.out.println("キューが空か = " + isEmpty);
+
+        /* 連続エンキューのテスト */
+        for (int i = 0; i < 10; i++) {
+            queue.push(i);
+        }
+        System.out.println("連続エンキュー後 queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_stack_and_queue/array_stack.java

@@ -0,0 +1,84 @@
+/**
+ * File: array_stack.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 配列に基づくスタッククラス */
+class ArrayStack {
+    private ArrayList<Integer> stack;
+
+    public ArrayStack() {
+        // リスト（動的配列）を初期化
+        stack = new ArrayList<>();
+    }
+
+    /* スタックの長さを取得 */
+    public int size() {
+        return stack.size();
+    }
+
+    /* スタックが空かどうかを判定 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return size() == 0;
+    }
+
+    /* プッシュ */
+    public void push(int num) {
+        stack.add(num);
+    }
+
+    /* ポップ */
+    public int pop() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return stack.remove(size() - 1);
+    }
+
+    /* スタックトップ要素にアクセス */
+    public int peek() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return stack.get(size() - 1);
+    }
+
+    /* List を Array に変換して返す */
+    public Object[] toArray() {
+        return stack.toArray();
+    }
+}
+
+public class array_stack {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* スタックを初期化 */
+        ArrayStack stack = new ArrayStack();
+
+        /* 要素をプッシュ */
+        stack.push(1);
+        stack.push(3);
+        stack.push(2);
+        stack.push(5);
+        stack.push(4);
+        System.out.println("スタック stack = " + Arrays.toString(stack.toArray()));
+
+        /* スタックトップ要素にアクセス */
+        int peek = stack.peek();
+        System.out.println("スタックトップ要素 peek = " + peek);
+
+        /* 要素をポップ */
+        int pop = stack.pop();
+        System.out.println("ポップした要素 = " + pop + "、ポップ後 " + Arrays.toString(stack.toArray()));
+
+        /* スタックの長さを取得 */
+        int size = stack.size();
+        System.out.println("スタックの長さ size = " + size);
+
+        /* 空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = stack.isEmpty();
+        System.out.println("スタックが空か = " + isEmpty);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_stack_and_queue/deque.java

@@ -0,0 +1,46 @@
+/**
+ * File: deque.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+public class deque {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 両端キューを初期化 */
+        Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
+        deque.offerLast(3);
+        deque.offerLast(2);
+        deque.offerLast(5);
+        System.out.println("両端キュー deque = " + deque);
+
+        /* 要素へのアクセス */
+        int peekFirst = deque.peekFirst();
+        System.out.println("先頭要素 peekFirst = " + peekFirst);
+        int peekLast = deque.peekLast();
+        System.out.println("末尾要素 peekLast = " + peekLast);
+
+        /* 要素のエンキュー */
+        deque.offerLast(4);
+        System.out.println("要素4を末尾にエンキュー、deque = " + deque);
+        deque.offerFirst(1);
+        System.out.println("要素1を先頭にエンキュー、deque = " + deque);
+
+        /* 要素のデキュー */
+        int popLast = deque.pollLast();
+        System.out.println("両端キュー末尾要素 = " + popLast + "、末尾からデキュー後 " + deque);
+        int popFirst = deque.pollFirst();
+        System.out.println("両端キュー先頭要素 = " + popFirst + "、先頭からデキュー後 " + deque);
+
+        /* 両端キューの長さを取得 */
+        int size = deque.size();
+        System.out.println("両端キューの長さ size = " + size);
+
+        /* 両端キューが空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = deque.isEmpty();
+        System.out.println("両端キューが空か = " + isEmpty);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_deque.java

@@ -0,0 +1,176 @@
+/**
+ * File: linkedlist_deque.java
+ * Created Time: 2023-01-20
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 双方向連結リストノード */
+class ListNode {
+    int val; // ノード値
+    ListNode next; // 後続ノードへの参照
+    ListNode prev; // 前任ノードへの参照
+
+    ListNode(int val) {
+        this.val = val;
+        prev = next = null;
+    }
+}
+
+/* 双方向連結リストに基づく両端キュークラス */
+class LinkedListDeque {
+    private ListNode front, rear; // 先頭ノード front、末尾ノード rear
+    private int queSize = 0; // 両端キューの長さ
+
+    public LinkedListDeque() {
+        front = rear = null;
+    }
+
+    /* 両端キューの長さを取得 */
+    public int size() {
+        return queSize;
+    }
+
+    /* 両端キューが空かどうかを判定 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return size() == 0;
+    }
+
+    /* エンキュー操作 */
+    private void push(int num, boolean isFront) {
+        ListNode node = new ListNode(num);
+        // リストが空の場合、front と rear の両方を node に指す
+        if (isEmpty())
+            front = rear = node;
+        // 先頭エンキュー操作
+        else if (isFront) {
+            // node をリストの先頭に追加
+            front.prev = node;
+            node.next = front;
+            front = node; // front を更新
+        // 末尾エンキュー操作
+        } else {
+            // node をリストの末尾に追加
+            rear.next = node;
+            node.prev = rear;
+            rear = node; // rear を更新
+        }
+        queSize++; // 長さを更新
+    }
+
+    /* 先頭エンキュー */
+    public void pushFirst(int num) {
+        push(num, true);
+    }
+
+    /* 末尾エンキュー */
+    public void pushLast(int num) {
+        push(num, false);
+    }
+
+    /* デキュー操作 */
+    private int pop(boolean isFront) {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        int val;
+        // 先頭デキュー操作
+        if (isFront) {
+            val = front.val; // 一時的に先頭ノード値を保存
+            // 次のノードを削除
+            ListNode fNext = front.next;
+            if (fNext != null) {
+                fNext.prev = null;
+                front.next = null;
+            }
+            front = fNext; // front を更新
+        // 末尾デキュー操作
+        } else {
+            val = rear.val; // 一時的に末尾ノード値を保存
+            // 前のノードを削除
+            ListNode rPrev = rear.prev;
+            if (rPrev != null) {
+                rPrev.next = null;
+                rear.prev = null;
+            }
+            rear = rPrev; // rear を更新
+        }
+        queSize--; // 長さを更新
+        return val;
+    }
+
+    /* 先頭デキュー */
+    public int popFirst() {
+        return pop(true);
+    }
+
+    /* 末尾デキュー */
+    public int popLast() {
+        return pop(false);
+    }
+
+    /* 先頭要素にアクセス */
+    public int peekFirst() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return front.val;
+    }
+
+    /* 末尾要素にアクセス */
+    public int peekLast() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return rear.val;
+    }
+
+    /* 配列を返す */
+    public int[] toArray() {
+        ListNode node = front;
+        int[] res = new int[size()];
+        for (int i = 0; i < res.length; i++) {
+            res[i] = node.val;
+            node = node.next;
+        }
+        return res;
+    }
+}
+
+public class linkedlist_deque {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 両端キューを初期化 */
+        LinkedListDeque deque = new LinkedListDeque();
+
+        /* 末尾エンキュー */
+        deque.pushLast(3);
+        deque.pushLast(2);
+        deque.pushLast(5);
+        System.out.println("末尾エンキュー後 deque = " + Arrays.toString(deque.toArray()));
+
+        /* 先頭エンキュー */
+        deque.pushFirst(4);
+        deque.pushFirst(1);
+        System.out.println("先頭エンキュー後 deque = " + Arrays.toString(deque.toArray()));
+
+        /* 要素へのアクセス */
+        int peekFirst = deque.peekFirst();
+        System.out.println("先頭要素 peekFirst = " + peekFirst);
+        int peekLast = deque.peekLast();
+        System.out.println("末尾要素 peekLast = " + peekLast);
+
+        /* 要素デキュー */
+        int popFirst = deque.popFirst();
+        System.out.println("先頭デキュー要素 = " + popFirst + "、先頭デキュー後 deque = " + Arrays.toString(deque.toArray()));
+        int popLast = deque.popLast();
+        System.out.println("末尾デキュー要素 = " + popLast + "、末尾デキュー後 deque = " + Arrays.toString(deque.toArray()));
+
+        /* 両端キューの長さを取得 */
+        int size = deque.size();
+        System.out.println("両端キューの長さ size = " + size);
+
+        /* 両端キューが空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = deque.isEmpty();
+        System.out.println("両端キューが空か = " + isEmpty);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.java

@@ -0,0 +1,104 @@
+/**
+ * File: linkedlist_queue.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+/* 連結リストに基づくキュークラス */
+class LinkedListQueue {
+    private ListNode front, rear; // 先頭ノード front、末尾ノード rear
+    private int queSize = 0;
+
+    public LinkedListQueue() {
+        front = null;
+        rear = null;
+    }
+
+    /* キューの長さを取得 */
+    public int size() {
+        return queSize;
+    }
+
+    /* キューが空かどうかを判定 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return size() == 0;
+    }
+
+    /* エンキュー */
+    public void push(int num) {
+        // 末尾ノードの後ろに num を追加
+        ListNode node = new ListNode(num);
+        // キューが空の場合、先頭と末尾ノードの両方をそのノードにポイント
+        if (front == null) {
+            front = node;
+            rear = node;
+        // キューが空でない場合、そのノードを末尾ノードの後ろに追加
+        } else {
+            rear.next = node;
+            rear = node;
+        }
+        queSize++;
+    }
+
+    /* デキュー */
+    public int pop() {
+        int num = peek();
+        // 先頭ノードを削除
+        front = front.next;
+        queSize--;
+        return num;
+    }
+
+    /* 先頭要素にアクセス */
+    public int peek() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return front.val;
+    }
+
+    /* 連結リストを配列に変換して返す */
+    public int[] toArray() {
+        ListNode node = front;
+        int[] res = new int[size()];
+        for (int i = 0; i < res.length; i++) {
+            res[i] = node.val;
+            node = node.next;
+        }
+        return res;
+    }
+}
+
+public class linkedlist_queue {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* キューを初期化 */
+        LinkedListQueue queue = new LinkedListQueue();
+
+        /* 要素をエンキュー */
+        queue.push(1);
+        queue.push(3);
+        queue.push(2);
+        queue.push(5);
+        queue.push(4);
+        System.out.println("キュー queue = " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* 先頭要素にアクセス */
+        int peek = queue.peek();
+        System.out.println("先頭要素 peek = " + peek);
+
+        /* 要素をデキュー */
+        int pop = queue.pop();
+        System.out.println("デキューした要素 = " + pop + "、デキュー後 " + Arrays.toString(queue.toArray()));
+
+        /* キューの長さを取得 */
+        int size = queue.size();
+        System.out.println("キューの長さ size = " + size);
+
+        /* キューが空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = queue.isEmpty();
+        System.out.println("キューが空か = " + isEmpty);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_stack_and_queue/linkedlist_stack.java

@@ -0,0 +1,95 @@
+/**
+ * File: linkedlist_stack.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+import utils.*;
+
+/* 連結リストに基づくスタッククラス */
+class LinkedListStack {
+    private ListNode stackPeek; // ヘッドノードをスタックトップとして使用
+    private int stkSize = 0; // スタックの長さ
+
+    public LinkedListStack() {
+        stackPeek = null;
+    }
+
+    /* スタックの長さを取得 */
+    public int size() {
+        return stkSize;
+    }
+
+    /* スタックが空かどうかを判定 */
+    public boolean isEmpty() {
+        return size() == 0;
+    }
+
+    /* プッシュ */
+    public void push(int num) {
+        ListNode node = new ListNode(num);
+        node.next = stackPeek;
+        stackPeek = node;
+        stkSize++;
+    }
+
+    /* ポップ */
+    public int pop() {
+        int num = peek();
+        stackPeek = stackPeek.next;
+        stkSize--;
+        return num;
+    }
+
+    /* スタックトップ要素にアクセス */
+    public int peek() {
+        if (isEmpty())
+            throw new IndexOutOfBoundsException();
+        return stackPeek.val;
+    }
+
+    /* List を Array に変換して返す */
+    public int[] toArray() {
+        ListNode node = stackPeek;
+        int[] res = new int[size()];
+        for (int i = res.length - 1; i >= 0; i--) {
+            res[i] = node.val;
+            node = node.next;
+        }
+        return res;
+    }
+}
+
+public class linkedlist_stack {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* スタックを初期化 */
+        LinkedListStack stack = new LinkedListStack();
+
+        /* 要素をプッシュ */
+        stack.push(1);
+        stack.push(3);
+        stack.push(2);
+        stack.push(5);
+        stack.push(4);
+        System.out.println("スタック stack = " + Arrays.toString(stack.toArray()));
+
+        /* スタックトップ要素にアクセス */
+        int peek = stack.peek();
+        System.out.println("スタックトップ要素 peek = " + peek);
+
+        /* 要素をポップ */
+        int pop = stack.pop();
+        System.out.println("ポップした要素 = " + pop + "、ポップ後 " + Arrays.toString(stack.toArray()));
+
+        /* スタックの長さを取得 */
+        int size = stack.size();
+        System.out.println("スタックの長さ size = " + size);
+
+        /* 空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = stack.isEmpty();
+        System.out.println("スタックが空か = " + isEmpty);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_stack_and_queue/queue.java

@@ -0,0 +1,40 @@
+/**
+ * File: queue.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+public class queue {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* キューを初期化 */
+        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
+
+        /* 要素をエンキュー */
+        queue.offer(1);
+        queue.offer(3);
+        queue.offer(2);
+        queue.offer(5);
+        queue.offer(4);
+        System.out.println("キュー queue = " + queue);
+
+        /* 先頭要素にアクセス */
+        int peek = queue.peek();
+        System.out.println("先頭要素 peek = " + peek);
+
+        /* 要素をデキュー */
+        int pop = queue.poll();
+        System.out.println("デキューした要素 = " + pop + "、デキュー後 " + queue);
+
+        /* キューの長さを取得 */
+        int size = queue.size();
+        System.out.println("キューの長さ size = " + size);
+
+        /* キューが空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = queue.isEmpty();
+        System.out.println("キューが空か = " + isEmpty);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_stack_and_queue/stack.java

@@ -0,0 +1,40 @@
+/**
+ * File: stack.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_stack_and_queue;
+
+import java.util.*;
+
+public class stack {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* スタックを初期化 */
+        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
+
+        /* 要素をプッシュ */
+        stack.push(1);
+        stack.push(3);
+        stack.push(2);
+        stack.push(5);
+        stack.push(4);
+        System.out.println("スタック stack = " + stack);
+
+        /* スタックトップ要素にアクセス */
+        int peek = stack.peek();
+        System.out.println("スタックトップ要素 peek = " + peek);
+
+        /* 要素をポップ */
+        int pop = stack.pop();
+        System.out.println("ポップした要素 = " + pop + "、ポップ後 " + stack);
+
+        /* スタックの長さを取得 */
+        int size = stack.size();
+        System.out.println("スタックの長さ size = " + size);
+
+        /* 空かどうかを判定 */
+        boolean isEmpty = stack.isEmpty();
+        System.out.println("スタックが空か = " + isEmpty);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_tree/array_binary_tree.java

@@ -0,0 +1,136 @@
+/**
+ * File: array_binary_tree.java
+ * Created Time: 2023-07-19
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_tree;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+/* 配列ベースの二分木クラス */
+class ArrayBinaryTree {
+    private List<Integer> tree;
+
+    /* コンストラクタ */
+    public ArrayBinaryTree(List<Integer> arr) {
+        tree = new ArrayList<>(arr);
+    }
+
+    /* リストの容量 */
+    public int size() {
+        return tree.size();
+    }
+
+    /* インデックス i のノードの値を取得 */
+    public Integer val(int i) {
+        // インデックスが範囲外の場合、null を返す（空の位置を表す）
+        if (i < 0 || i >= size())
+            return null;
+        return tree.get(i);
+    }
+
+    /* インデックス i のノードの左の子のインデックスを取得 */
+    public Integer left(int i) {
+        return 2 * i + 1;
+    }
+
+    /* インデックス i のノードの右の子のインデックスを取得 */
+    public Integer right(int i) {
+        return 2 * i + 2;
+    }
+
+    /* インデックス i のノードの親のインデックスを取得 */
+    public Integer parent(int i) {
+        return (i - 1) / 2;
+    }
+
+    /* レベル順走査 */
+    public List<Integer> levelOrder() {
+        List<Integer> res = new ArrayList<>();
+        // 配列を走査
+        for (int i = 0; i < size(); i++) {
+            if (val(i) != null)
+                res.add(val(i));
+        }
+        return res;
+    }
+
+    /* 深さ優先走査 */
+    private void dfs(Integer i, String order, List<Integer> res) {
+        // 空の位置の場合、戻る
+        if (val(i) == null)
+            return;
+        // 前順走査
+        if ("pre".equals(order))
+            res.add(val(i));
+        dfs(left(i), order, res);
+        // 中順走査
+        if ("in".equals(order))
+            res.add(val(i));
+        dfs(right(i), order, res);
+        // 後順走査
+        if ("post".equals(order))
+            res.add(val(i));
+    }
+
+    /* 前順走査 */
+    public List<Integer> preOrder() {
+        List<Integer> res = new ArrayList<>();
+        dfs(0, "pre", res);
+        return res;
+    }
+
+    /* 中順走査 */
+    public List<Integer> inOrder() {
+        List<Integer> res = new ArrayList<>();
+        dfs(0, "in", res);
+        return res;
+    }
+
+    /* 後順走査 */
+    public List<Integer> postOrder() {
+        List<Integer> res = new ArrayList<>();
+        dfs(0, "post", res);
+        return res;
+    }
+}
+
+public class array_binary_tree {
+    public static void main(String[] args) {
+        // 二分木を初期化
+        // 特定の関数を使用して配列を二分木に変換
+        List<Integer> arr = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, null, 6, 7, 8, 9, null, null, 12, null, null, 15);
+
+        TreeNode root = TreeNode.listToTree(arr);
+        System.out.println("\n二分木を初期化\n");
+        System.out.println("二分木の配列表現:");
+        System.out.println(arr);
+        System.out.println("二分木の連結リスト表現:");
+        PrintUtil.printTree(root);
+
+        // 配列ベースの二分木クラス
+        ArrayBinaryTree abt = new ArrayBinaryTree(arr);
+
+        // ノードにアクセス
+        int i = 1;
+        Integer l = abt.left(i);
+        Integer r = abt.right(i);
+        Integer p = abt.parent(i);
+        System.out.println("\n現在のノードのインデックスは " + i + "、値 = " + abt.val(i));
+        System.out.println("その左の子のインデックスは " + l + "、値 = " + (l == null ? "null" : abt.val(l)));
+        System.out.println("その右の子のインデックスは " + r + "、値 = " + (r == null ? "null" : abt.val(r)));
+        System.out.println("その親のインデックスは " + p + "、値 = " + (p == null ? "null" : abt.val(p)));
+
+        // 木を走査
+        List<Integer> res = abt.levelOrder();
+        System.out.println("\nレベル順走査は:" + res);
+        res = abt.preOrder();
+        System.out.println("前順走査は:" + res);
+        res = abt.inOrder();
+        System.out.println("中順走査は:" + res);
+        res = abt.postOrder();
+        System.out.println("後順走査は:" + res);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_tree/avl_tree.java

@@ -0,0 +1,220 @@
+/**
+ * File: avl_tree.java
+ * Created Time: 2022-12-10
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_tree;
+
+import utils.*;
+
+/* AVL木 */
+class AVLTree {
+    TreeNode root; // 根ノード
+
+    /* ノードの高さを取得 */
+    public int height(TreeNode node) {
+        // 空ノードの高さは -1、葉ノードの高さは 0
+        return node == null ? -1 : node.height;
+    }
+
+    /* ノードの高さを更新 */
+    private void updateHeight(TreeNode node) {
+        // ノードの高さは最も高い部分木の高さ + 1
+        node.height = Math.max(height(node.left), height(node.right)) + 1;
+    }
+
+    /* 平衡因子を取得 */
+    public int balanceFactor(TreeNode node) {
+        // 空ノードの平衡因子は 0
+        if (node == null)
+            return 0;
+        // ノードの平衡因子 = 左部分木の高さ - 右部分木の高さ
+        return height(node.left) - height(node.right);
+    }
+
+    /* 右回転操作 */
+    private TreeNode rightRotate(TreeNode node) {
+        TreeNode child = node.left;
+        TreeNode grandChild = child.right;
+        // child を軸として node を右に回転
+        child.right = node;
+        node.left = grandChild;
+        // ノードの高さを更新
+        updateHeight(node);
+        updateHeight(child);
+        // 回転後の部分木の根を返す
+        return child;
+    }
+
+    /* 左回転操作 */
+    private TreeNode leftRotate(TreeNode node) {
+        TreeNode child = node.right;
+        TreeNode grandChild = child.left;
+        // child を軸として node を左に回転
+        child.left = node;
+        node.right = grandChild;
+        // ノードの高さを更新
+        updateHeight(node);
+        updateHeight(child);
+        // 回転後の部分木の根を返す
+        return child;
+    }
+
+    /* 回転操作を実行して部分木の平衡を回復 */
+    private TreeNode rotate(TreeNode node) {
+        // node の平衡因子を取得
+        int balanceFactor = balanceFactor(node);
+        // 左傾斜の木
+        if (balanceFactor > 1) {
+            if (balanceFactor(node.left) >= 0) {
+                // 右回転
+                return rightRotate(node);
+            } else {
+                // 先に左回転、その後右回転
+                node.left = leftRotate(node.left);
+                return rightRotate(node);
+            }
+        }
+        // 右傾斜の木
+        if (balanceFactor < -1) {
+            if (balanceFactor(node.right) <= 0) {
+                // 左回転
+                return leftRotate(node);
+            } else {
+                // 先に右回転、その後左回転
+                node.right = rightRotate(node.right);
+                return leftRotate(node);
+            }
+        }
+        // 平衡木、回転は不要、戻る
+        return node;
+    }
+
+    /* ノードを挿入 */
+    public void insert(int val) {
+        root = insertHelper(root, val);
+    }
+
+    /* 再帰的にノードを挿入（補助メソッド） */
+    private TreeNode insertHelper(TreeNode node, int val) {
+        if (node == null)
+            return new TreeNode(val);
+        /* 1. 挿入位置を見つけてノードを挿入 */
+        if (val < node.val)
+            node.left = insertHelper(node.left, val);
+        else if (val > node.val)
+            node.right = insertHelper(node.right, val);
+        else
+            return node; // 重複ノードは挿入しない、戻る
+        updateHeight(node); // ノードの高さを更新
+        /* 2. 回転操作を実行して部分木の平衡を回復 */
+        node = rotate(node);
+        // 部分木の根ノードを返す
+        return node;
+    }
+
+    /* ノードを削除 */
+    public void remove(int val) {
+        root = removeHelper(root, val);
+    }
+
+    /* 再帰的にノードを削除（補助メソッド） */
+    private TreeNode removeHelper(TreeNode node, int val) {
+        if (node == null)
+            return null;
+        /* 1. ノードを見つけて削除 */
+        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;
+                // 子ノード数 = 0、ノードを削除して戻る
+                if (child == null)
+                    return null;
+                // 子ノード数 = 1、ノードを削除
+                else
+                    node = child;
+            } else {
+                // 子ノード数 = 2、中順走査の次のノードを削除し、現在のノードをそれで置き換える
+                TreeNode temp = node.right;
+                while (temp.left != null) {
+                    temp = temp.left;
+                }
+                node.right = removeHelper(node.right, temp.val);
+                node.val = temp.val;
+            }
+        }
+        updateHeight(node); // ノードの高さを更新
+        /* 2. 回転操作を実行して部分木の平衡を回復 */
+        node = rotate(node);
+        // 部分木の根ノードを返す
+        return node;
+    }
+
+    /* ノードを検索 */
+    public TreeNode search(int val) {
+        TreeNode cur = root;
+        // ループで検索、葉ノードを通過後に終了
+        while (cur != null) {
+            // 対象ノードは cur の右部分木にある
+            if (cur.val < val)
+                cur = cur.right;
+            // 対象ノードは cur の左部分木にある
+            else if (cur.val > val)
+                cur = cur.left;
+            // 対象ノードを見つけた、ループを終了
+            else
+                break;
+        }
+        // 対象ノードを返す
+        return cur;
+    }
+}
+
+public class avl_tree {
+    static void testInsert(AVLTree tree, int val) {
+        tree.insert(val);
+        System.out.println("\nノード " + val + " を挿入後、AVL木は ");
+        PrintUtil.printTree(tree.root);
+    }
+
+    static void testRemove(AVLTree tree, int val) {
+        tree.remove(val);
+        System.out.println("\nノード " + val + " を削除後、AVL木は ");
+        PrintUtil.printTree(tree.root);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 空のAVL木を初期化 */
+        AVLTree avlTree = new AVLTree();
+
+        /* ノードを挿入 */
+        // ノード挿入後にAVL木がどのように平衡を保つかを確認
+        testInsert(avlTree, 1);
+        testInsert(avlTree, 2);
+        testInsert(avlTree, 3);
+        testInsert(avlTree, 4);
+        testInsert(avlTree, 5);
+        testInsert(avlTree, 8);
+        testInsert(avlTree, 7);
+        testInsert(avlTree, 9);
+        testInsert(avlTree, 10);
+        testInsert(avlTree, 6);
+
+        /* 重複ノードを挿入 */
+        testInsert(avlTree, 7);
+
+        /* ノードを削除 */
+        // ノード削除後にAVL木がどのように平衡を保つかを確認
+        testRemove(avlTree, 8); // 次数 0 のノードを削除
+        testRemove(avlTree, 5); // 次数 1 のノードを削除
+        testRemove(avlTree, 4); // 次数 2 のノードを削除
+
+        /* ノードを検索 */
+        TreeNode node = avlTree.search(7);
+        System.out.println("\n見つかったノードオブジェクトは " + node + "、ノードの値 = " + node.val);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_tree/binary_search_tree.java

@@ -0,0 +1,158 @@
+/**
+ * File: binary_search_tree.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_tree;
+
+import utils.*;
+
+/* 二分探索木 */
+class BinarySearchTree {
+    private TreeNode root;
+
+    /* コンストラクタ */
+    public BinarySearchTree() {
+        // 空の木を初期化
+        root = null;
+    }
+
+    /* 二分木の根ノードを取得 */
+    public TreeNode getRoot() {
+        return root;
+    }
+
+    /* ノードを検索 */
+    public TreeNode search(int num) {
+        TreeNode cur = root;
+        // ループで検索、葉ノードを通過後に終了
+        while (cur != null) {
+            // 対象ノードは cur の右部分木にある
+            if (cur.val < num)
+                cur = cur.right;
+            // 対象ノードは cur の左部分木にある
+            else if (cur.val > num)
+                cur = cur.left;
+            // 対象ノードを見つけた、ループを終了
+            else
+                break;
+        }
+        // 対象ノードを返す
+        return cur;
+    }
+
+    /* ノードを挿入 */
+    public void insert(int num) {
+        // 木が空の場合、根ノードを初期化
+        if (root == null) {
+            root = new TreeNode(num);
+            return;
+        }
+        TreeNode cur = root, pre = null;
+        // ループで検索、葉ノードを通過後に終了
+        while (cur != null) {
+            // 重複ノードを見つけた場合、戻る
+            if (cur.val == num)
+                return;
+            pre = cur;
+            // 挿入位置は cur の右部分木にある
+            if (cur.val < num)
+                cur = cur.right;
+            // 挿入位置は cur の左部分木にある
+            else
+                cur = cur.left;
+        }
+        // ノードを挿入
+        TreeNode node = new TreeNode(num);
+        if (pre.val < num)
+            pre.right = node;
+        else
+            pre.left = node;
+    }
+
+    /* ノードを削除 */
+    public void remove(int num) {
+        // 木が空の場合、戻る
+        if (root == null)
+            return;
+        TreeNode cur = root, pre = null;
+        // ループで検索、葉ノードを通過後に終了
+        while (cur != null) {
+            // 削除するノードを見つけた、ループを終了
+            if (cur.val == num)
+                break;
+            pre = cur;
+            // 削除するノードは cur の右部分木にある
+            if (cur.val < num)
+                cur = cur.right;
+            // 削除するノードは cur の左部分木にある
+            else
+                cur = cur.left;
+        }
+        // 削除するノードがない場合、戻る
+        if (cur == null)
+            return;
+        // 子ノード数 = 0 または 1
+        if (cur.left == null || cur.right == null) {
+            // 子ノード数 = 0/1 の場合、child = null/その子ノード
+            TreeNode child = cur.left != null ? cur.left : cur.right;
+            // ノード cur を削除
+            if (cur != root) {
+                if (pre.left == cur)
+                    pre.left = child;
+                else
+                    pre.right = child;
+            } else {
+                // 削除されるノードが根の場合、根を再割り当て
+                root = child;
+            }
+        }
+        // 子ノード数 = 2
+        else {
+            // cur の中順走査の次のノードを取得
+            TreeNode tmp = cur.right;
+            while (tmp.left != null) {
+                tmp = tmp.left;
+            }
+            // 再帰的にノード tmp を削除
+            remove(tmp.val);
+            // cur を tmp で置き換える
+            cur.val = tmp.val;
+        }
+    }
+}
+
+public class binary_search_tree {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 二分探索木を初期化 */
+        BinarySearchTree bst = new BinarySearchTree();
+        // 異なる挿入順序は様々な木構造を生成できることに注意。この特定の順序は完全二分木を作成する
+        int[] nums = { 8, 4, 12, 2, 6, 10, 14, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 };
+        for (int num : nums) {
+            bst.insert(num);
+        }
+        System.out.println("\n初期化された二分木は\n");
+        PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
+
+        /* ノードを検索 */
+        TreeNode node = bst.search(7);
+        System.out.println("\n見つかったノードオブジェクトは " + node + "、ノードの値 = " + node.val);
+
+        /* ノードを挿入 */
+        bst.insert(16);
+        System.out.println("\nノード 16 を挿入後、二分木は\n");
+        PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
+
+        /* ノードを削除 */
+        bst.remove(1);
+        System.out.println("\nノード 1 を削除後、二分木は\n");
+        PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
+        bst.remove(2);
+        System.out.println("\nノード 2 を削除後、二分木は\n");
+        PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
+        bst.remove(4);
+        System.out.println("\nノード 4 を削除後、二分木は\n");
+        PrintUtil.printTree(bst.getRoot());
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_tree/binary_tree.java

@@ -0,0 +1,40 @@
+/**
+ * File: binary_tree.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_tree;
+
+import utils.*;
+
+public class binary_tree {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 二分木を初期化 */
+        // ノードを初期化
+        TreeNode n1 = new TreeNode(1);
+        TreeNode n2 = new TreeNode(2);
+        TreeNode n3 = new TreeNode(3);
+        TreeNode n4 = new TreeNode(4);
+        TreeNode n5 = new TreeNode(5);
+        // ノードの参照（ポインタ）を構築
+        n1.left = n2;
+        n1.right = n3;
+        n2.left = n4;
+        n2.right = n5;
+        System.out.println("\n二分木を初期化\n");
+        PrintUtil.printTree(n1);
+
+        /* ノードの挿入と削除 */
+        TreeNode P = new TreeNode(0);
+        // ノード P を n1 -> n2 の間に挿入
+        n1.left = P;
+        P.left = n2;
+        System.out.println("\nノード P を挿入後\n");
+        PrintUtil.printTree(n1);
+        // ノード P を削除
+        n1.left = n2;
+        System.out.println("\nノード P を削除後\n");
+        PrintUtil.printTree(n1);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_tree/binary_tree_bfs.java

@@ -0,0 +1,42 @@
+/**
+ * File: binary_tree_bfs.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_tree;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class binary_tree_bfs {
+    /* レベル順走査 */
+    static List<Integer> levelOrder(TreeNode root) {
+        // キューを初期化し、根ノードを追加
+        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
+        queue.add(root);
+        // 走査順序を格納するリストを初期化
+        List<Integer> list = new ArrayList<>();
+        while (!queue.isEmpty()) {
+            TreeNode node = queue.poll(); // キューのデキュー
+            list.add(node.val);           // ノードの値を保存
+            if (node.left != null)
+                queue.offer(node.left);   // 左の子ノードをエンキュー
+            if (node.right != null)
+                queue.offer(node.right);  // 右の子ノードをエンキュー
+        }
+        return list;
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 二分木を初期化 */
+        // 特定の関数を使用して配列を二分木に変換
+        TreeNode root = TreeNode.listToTree(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));
+        System.out.println("\n二分木を初期化\n");
+        PrintUtil.printTree(root);
+
+        /* レベル順走査 */
+        List<Integer> list = levelOrder(root);
+        System.out.println("\nレベル順走査でのノードの出力順序 = " + list);
+    }
+}

ja/codes/java/chapter_tree/binary_tree_dfs.java

@@ -0,0 +1,68 @@
+/**
+ * File: binary_tree_dfs.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_tree;
+
+import utils.*;
+import java.util.*;
+
+public class binary_tree_dfs {
+    // 走査順序を格納するリストを初期化
+    static ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
+
+    /* 前順走査 */
+    static void preOrder(TreeNode root) {
+        if (root == null)
+            return;
+        // 訪問優先度: 根ノード -> 左部分木 -> 右部分木
+        list.add(root.val);
+        preOrder(root.left);
+        preOrder(root.right);
+    }
+
+    /* 中順走査 */
+    static void inOrder(TreeNode root) {
+        if (root == null)
+            return;
+        // 訪問優先度: 左部分木 -> 根ノード -> 右部分木
+        inOrder(root.left);
+        list.add(root.val);
+        inOrder(root.right);
+    }
+
+    /* 後順走査 */
+    static void postOrder(TreeNode root) {
+        if (root == null)
+            return;
+        // 訪問優先度: 左部分木 -> 右部分木 -> 根ノード
+        postOrder(root.left);
+        postOrder(root.right);
+        list.add(root.val);
+    }
+
+    public static void main(String[] args) {
+        /* 二分木を初期化 */
+        // 特定の関数を使用して配列を二分木に変換
+        TreeNode root = TreeNode.listToTree(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));
+        System.out.println("\n二分木を初期化\n");
+        PrintUtil.printTree(root);
+
+        /* 前順走査 */
+        list.clear();
+        preOrder(root);
+        System.out.println("\n前順走査でのノードの出力順序 = " + list);
+
+        /* 中順走査 */
+        list.clear();
+        inOrder(root);
+        System.out.println("\n中順走査でのノードの出力順序 = " + list);
+
+        /* 後順走査 */
+        list.clear();
+        postOrder(root);
+        System.out.println("\n後順走査でのノードの出力順序 = " + list);
+    }
+}

ja/codes/java/utils/ListNode.java

@@ -0,0 +1,28 @@
+/**
+ * File: ListNode.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package utils;
+
+/* 連結リストノード */
+public class ListNode {
+    public int val;
+    public ListNode next;
+
+    public ListNode(int x) {
+        val = x;
+    }
+
+    /* リストを連結リストにデシリアライズ */
+    public static ListNode arrToLinkedList(int[] arr) {
+        ListNode dum = new ListNode(0);
+        ListNode head = dum;
+        for (int val : arr) {
+            head.next = new ListNode(val);
+            head = head.next;
+        }
+        return dum.next;
+    }
+}

ja/codes/java/utils/PrintUtil.java

@@ -0,0 +1,116 @@
+/**
+ * File: PrintUtil.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package utils;
+
+import java.util.*;
+
+class Trunk {
+    Trunk prev;
+    String str;
+
+    Trunk(Trunk prev, String str) {
+        this.prev = prev;
+        this.str = str;
+    }
+};
+
+public class PrintUtil {
+    /* 行列を印刷 (配列) */
+    public static <T> void printMatrix(T[][] matrix) {
+        System.out.println("[");
+        for (T[] row : matrix) {
+            System.out.println("  " + row + ",");
+        }
+        System.out.println("]");
+    }
+
+    /* 行列を印刷 (リスト) */
+    public static <T> void printMatrix(List<List<T>> matrix) {
+        System.out.println("[");
+        for (List<T> row : matrix) {
+            System.out.println("  " + row + ",");
+        }
+        System.out.println("]");
+    }
+
+    /* 連結リストを印刷 */
+    public static void printLinkedList(ListNode head) {
+        List<String> list = new ArrayList<>();
+        while (head != null) {
+            list.add(String.valueOf(head.val));
+            head = head.next;
+        }
+        System.out.println(String.join(" -> ", list));
+    }
+
+    /* 二分木を印刷 */
+    public static void printTree(TreeNode root) {
+        printTree(root, null, false);
+    }
+
+    /**
+     * 二分木を印刷
+     * この木プリンターはTECHIE DELIGHTから借用
+     * https://www.techiedelight.com/c-program-print-binary-tree/
+     */
+    public static void printTree(TreeNode root, Trunk prev, boolean isRight) {
+        if (root == null) {
+            return;
+        }
+
+        String prev_str = "    ";
+        Trunk trunk = new Trunk(prev, prev_str);
+
+        printTree(root.right, trunk, true);
+
+        if (prev == null) {
+            trunk.str = "———";
+        } else if (isRight) {
+            trunk.str = "/———";
+            prev_str = "   |";
+        } else {
+            trunk.str = "\\———";
+            prev.str = prev_str;
+        }
+
+        showTrunks(trunk);
+        System.out.println(" " + root.val);
+
+        if (prev != null) {
+            prev.str = prev_str;
+        }
+        trunk.str = "   |";
+
+        printTree(root.left, trunk, false);
+    }
+
+    public static void showTrunks(Trunk p) {
+        if (p == null) {
+            return;
+        }
+
+        showTrunks(p.prev);
+        System.out.print(p.str);
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを印刷 */
+    public static <K, V> void printHashMap(Map<K, V> map) {
+        for (Map.Entry<K, V> kv : map.entrySet()) {
+            System.out.println(kv.getKey() + " -> " + kv.getValue());
+        }
+    }
+
+    /* ヒープを印刷 (優先度キュー) */
+    public static void printHeap(Queue<Integer> queue) {
+        List<Integer> list = new ArrayList<>(queue);
+        System.out.print("ヒープの配列表現:");
+        System.out.println(list);
+        System.out.println("ヒープの木表現:");
+        TreeNode root = TreeNode.listToTree(list);
+        printTree(root);
+    }
+}

ja/codes/java/utils/TreeNode.java

@@ -0,0 +1,73 @@
+/**
+ * File: TreeNode.java
+ * Created Time: 2022-11-25
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package utils;
+
+import java.util.*;
+
+/* 二分木ノードクラス */
+public class TreeNode {
+    public int val; // ノード値
+    public int height; // ノード高さ
+    public TreeNode left; // 左子ノードへの参照
+    public TreeNode right; // 右子ノードへの参照
+
+    /* コンストラクタ */
+    public TreeNode(int x) {
+        val = x;
+    }
+
+    // シリアライゼーション符号化ルールについては、次を参照：
+    // https://www.hello-algo.com/chapter_tree/array_representation_of_tree/
+    // 二分木の配列表現：
+    // [1, 2, 3, 4, None, 6, 7, 8, 9, None, None, 12, None, None, 15]
+    // 二分木の連結リスト表現：
+    //             /——— 15
+    //         /——— 7
+    //     /——— 3
+    //    |    \——— 6
+    //    |        \——— 12
+    // ——— 1
+    //     \——— 2
+    //        |    /——— 9
+    //         \——— 4
+    //             \——— 8
+
+    /* リストを二分木にデシリアライズ：再帰的 */
+    private static TreeNode listToTreeDFS(List<Integer> arr, int i) {
+        if (i < 0 || i >= arr.size() || arr.get(i) == null) {
+            return null;
+        }
+        TreeNode root = new TreeNode(arr.get(i));
+        root.left = listToTreeDFS(arr, 2 * i + 1);
+        root.right = listToTreeDFS(arr, 2 * i + 2);
+        return root;
+    }
+
+    /* リストを二分木にデシリアライズ */
+    public static TreeNode listToTree(List<Integer> arr) {
+        return listToTreeDFS(arr, 0);
+    }
+
+    /* 二分木をリストにシリアライズ：再帰的 */
+    private static void treeToListDFS(TreeNode root, int i, List<Integer> res) {
+        if (root == null)
+            return;
+        while (i >= res.size()) {
+            res.add(null);
+        }
+        res.set(i, root.val);
+        treeToListDFS(root.left, 2 * i + 1, res);
+        treeToListDFS(root.right, 2 * i + 2, res);
+    }
+
+    /* 二分木をリストにシリアライズ */
+    public static List<Integer> treeToList(TreeNode root) {
+        List<Integer> res = new ArrayList<>();
+        treeToListDFS(root, 0, res);
+        return res;
+    }
+}

ja/codes/java/utils/Vertex.java

@@ -0,0 +1,36 @@
+/**
+ * File: Vertex.java
+ * Created Time: 2023-02-15
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package utils;
+
+import java.util.*;
+
+/* 頂点クラス */
+public class Vertex {
+    public int val;
+
+    public Vertex(int val) {
+        this.val = val;
+    }
+
+    /* 値のリストvalsを入力し、頂点のリストvetsを返す */
+    public static Vertex[] valsToVets(int[] vals) {
+        Vertex[] vets = new Vertex[vals.length];
+        for (int i = 0; i < vals.length; i++) {
+            vets[i] = new Vertex(vals[i]);
+        }
+        return vets;
+    }
+
+    /* 頂点のリストvetsを入力し、値のリストvalsを返す */
+    public static List<Integer> vetsToVals(List<Vertex> vets) {
+        List<Integer> vals = new ArrayList<>();
+        for (Vertex vet : vets) {
+            vals.add(vet.val);
+        }
+        return vals;
+    }
+}