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* Retranslate Japanese docs with GPT-5.4 * Retranslate Japanese code with GPT-5.4
This commit is contained in:
@@ -6,44 +6,44 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
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def for_loop(n: int) -> int:
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"""forループ"""
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"""for ループ"""
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res = 0
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# 1, 2, ..., n-1, n の合計をループ
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# 1, 2, ..., n-1, n を順に加算する
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for i in range(1, n + 1):
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res += i
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return res
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def while_loop(n: int) -> int:
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"""whileループ"""
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"""while ループ"""
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res = 0
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i = 1 # 条件変数を初期化
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# 1, 2, ..., n-1, n の合計をループ
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||||
i = 1 # 条件変数を初期化する
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||||
# 1, 2, ..., n-1, n を順に加算する
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while i <= n:
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res += i
|
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i += 1 # 条件変数を更新
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i += 1 # 条件変数を更新する
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return res
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def while_loop_ii(n: int) -> int:
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"""whileループ(2つの更新)"""
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"""while ループ(2回更新)"""
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res = 0
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i = 1 # 条件変数を初期化
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||||
# 1, 4, 10, ... の合計をループ
|
||||
i = 1 # 条件変数を初期化する
|
||||
# 1, 4, 10, ... を順に加算する
|
||||
while i <= n:
|
||||
res += i
|
||||
# 条件変数を更新
|
||||
# 条件変数を更新する
|
||||
i += 1
|
||||
i *= 2
|
||||
return res
|
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||||
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||||
def nested_for_loop(n: int) -> str:
|
||||
"""二重forループ"""
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||||
"""二重 for ループ"""
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res = ""
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||||
# i = 1, 2, ..., n-1, n をループ
|
||||
# i = 1, 2, ..., n-1, n とループする
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||||
for i in range(1, n + 1):
|
||||
# j = 1, 2, ..., n-1, n をループ
|
||||
# j = 1, 2, ..., n-1, n とループする
|
||||
for j in range(1, n + 1):
|
||||
res += f"({i}, {j}), "
|
||||
return res
|
||||
@@ -53,13 +53,13 @@ def nested_for_loop(n: int) -> str:
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||||
if __name__ == "__main__":
|
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n = 5
|
||||
res = for_loop(n)
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||||
print(f"\nforループの合計結果 res = {res}")
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print(f"\nfor ループの合計結果 res = {res}")
|
||||
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res = while_loop(n)
|
||||
print(f"\nwhileループの合計結果 res = {res}")
|
||||
print(f"\nwhile ループの合計結果 res = {res}")
|
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res = while_loop_ii(n)
|
||||
print(f"\nwhileループ(2つの更新)の合計結果 res = {res}")
|
||||
print(f"\nwhile ループ(2 回更新)の合計結果 res = {res}")
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|
||||
res = nested_for_loop(n)
|
||||
print(f"\n二重forループの走査結果 {res}")
|
||||
print(f"\n二重 for ループの走査結果 {res}")
|
||||
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||||
@@ -12,22 +12,22 @@ def recur(n: int) -> int:
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||||
return 1
|
||||
# 再帰:再帰呼び出し
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||||
res = recur(n - 1)
|
||||
# 復帰:結果を返す
|
||||
# 帰りがけ:結果を返す
|
||||
return n + res
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||||
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||||
|
||||
def for_loop_recur(n: int) -> int:
|
||||
"""反復で再帰をシミュレート"""
|
||||
# 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
|
||||
"""反復で再帰を模擬する"""
|
||||
# 明示的なスタックを使ってシステムコールスタックを模擬する
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||||
stack = []
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res = 0
|
||||
# 再帰:再帰呼び出し
|
||||
for i in range(n, 0, -1):
|
||||
# 「スタックへのプッシュ」で「再帰」をシミュレート
|
||||
# 「スタックへのプッシュ」で「再帰」を模擬する
|
||||
stack.append(i)
|
||||
# 復帰:結果を返す
|
||||
# 帰りがけ:結果を返す
|
||||
while stack:
|
||||
# 「スタックからのポップ」で「復帰」をシミュレート
|
||||
# 「スタックから取り出す操作」で「帰り」をシミュレート
|
||||
res += stack.pop()
|
||||
# res = 1+2+3+...+n
|
||||
return res
|
||||
@@ -47,7 +47,7 @@ def fib(n: int) -> int:
|
||||
# 終了条件 f(1) = 0, f(2) = 1
|
||||
if n == 1 or n == 2:
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return n - 1
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||||
# 再帰呼び出し f(n) = f(n-1) + f(n-2)
|
||||
# f(n) = f(n-1) + f(n-2) を再帰的に呼び出す
|
||||
res = fib(n - 1) + fib(n - 2)
|
||||
# 結果 f(n) を返す
|
||||
return res
|
||||
@@ -60,10 +60,10 @@ if __name__ == "__main__":
|
||||
print(f"\n再帰関数の合計結果 res = {res}")
|
||||
|
||||
res = for_loop_recur(n)
|
||||
print(f"\n反復で再帰をシミュレートする合計結果 res = {res}")
|
||||
print(f"\n反復で再帰をシミュレートした合計結果 res = {res}")
|
||||
|
||||
res = tail_recur(n, 0)
|
||||
print(f"\n末尾再帰関数の合計結果 res = {res}")
|
||||
|
||||
res = fib(n)
|
||||
print(f"\nフィボナッチ数列の第 {n} 項は {res} です")
|
||||
print(f"\nフィボナッチ数列の第 {n} 項は {res}")
|
||||
|
||||
@@ -13,36 +13,36 @@ from modules import ListNode, TreeNode, print_tree
|
||||
|
||||
def function() -> int:
|
||||
"""関数"""
|
||||
# 何らかの操作を実行
|
||||
# 何らかの処理を行う
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return 0
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||||
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||||
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||||
def constant(n: int):
|
||||
"""定数複雑度"""
|
||||
# 定数、変数、オブジェクトは O(1) のスペースを占有
|
||||
"""定数階"""
|
||||
# 定数、変数、オブジェクトは O(1) の空間を占める
|
||||
a = 0
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||||
nums = [0] * 10000
|
||||
node = ListNode(0)
|
||||
# ループ内の変数は O(1) のスペースを占有
|
||||
# ループ内の変数は O(1) の空間を占める
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
c = 0
|
||||
# ループ内の関数は O(1) のスペースを占有
|
||||
# ループ内の関数は O(1) の空間を占める
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
function()
|
||||
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||||
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||||
def linear(n: int):
|
||||
"""線形複雑度"""
|
||||
# 長さ n のリストは O(n) のスペースを占有
|
||||
"""線形階"""
|
||||
# 長さ n のリストは O(n) の空間を使用
|
||||
nums = [0] * n
|
||||
# 長さ n のハッシュマップは O(n) のスペースを占有
|
||||
# 長さ n のハッシュテーブルは O(n) の空間を使用
|
||||
hmap = dict[int, str]()
|
||||
for i in range(n):
|
||||
hmap[i] = str(i)
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||||
|
||||
|
||||
def linear_recur(n: int):
|
||||
"""線形複雑度(再帰実装)"""
|
||||
"""線形時間(再帰実装)"""
|
||||
print("再帰 n =", n)
|
||||
if n == 1:
|
||||
return
|
||||
@@ -50,22 +50,22 @@ def linear_recur(n: int):
|
||||
|
||||
|
||||
def quadratic(n: int):
|
||||
"""平方複雑度"""
|
||||
# 二次元リストは O(n^2) のスペースを占有
|
||||
"""二乗階"""
|
||||
# 二次元リストは O(n^2) の空間を使用
|
||||
num_matrix = [[0] * n for _ in range(n)]
|
||||
|
||||
|
||||
def quadratic_recur(n: int) -> int:
|
||||
"""平方複雑度(再帰実装)"""
|
||||
"""二次時間(再帰実装)"""
|
||||
if n <= 0:
|
||||
return 0
|
||||
# 配列 nums の長さは n, n-1, ..., 2, 1
|
||||
nums = [0] * n
|
||||
print(f"再帰 n = {n} の中で配列の長さ = {len(nums)}")
|
||||
return quadratic_recur(n - 1)
|
||||
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||||
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||||
def build_tree(n: int) -> TreeNode | None:
|
||||
"""指数複雑度(完全二分木の構築)"""
|
||||
"""指数時間(完全二分木の構築)"""
|
||||
if n == 0:
|
||||
return None
|
||||
root = TreeNode(0)
|
||||
@@ -77,14 +77,14 @@ def build_tree(n: int) -> TreeNode | None:
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
n = 5
|
||||
# 定数複雑度
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||||
# 定数階
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constant(n)
|
||||
# 線形複雑度
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||||
# 線形階
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linear(n)
|
||||
linear_recur(n)
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||||
# 平方複雑度
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||||
# 二乗階
|
||||
quadratic(n)
|
||||
quadratic_recur(n)
|
||||
# 指数複雑度
|
||||
# 指数オーダー
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root = build_tree(n)
|
||||
print_tree(root)
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||||
@@ -6,7 +6,7 @@ Author: krahets (krahets@163.com)
|
||||
|
||||
|
||||
def constant(n: int) -> int:
|
||||
"""定数複雑度"""
|
||||
"""定数階"""
|
||||
count = 0
|
||||
size = 100000
|
||||
for _ in range(size):
|
||||
@@ -15,7 +15,7 @@ def constant(n: int) -> int:
|
||||
|
||||
|
||||
def linear(n: int) -> int:
|
||||
"""線形複雑度"""
|
||||
"""線形階"""
|
||||
count = 0
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
count += 1
|
||||
@@ -23,18 +23,18 @@ def linear(n: int) -> int:
|
||||
|
||||
|
||||
def array_traversal(nums: list[int]) -> int:
|
||||
"""線形複雑度(配列の走査)"""
|
||||
"""線形時間(配列を走査)"""
|
||||
count = 0
|
||||
# ループ回数は配列の長さに比例する
|
||||
# ループ回数は配列長に比例する
|
||||
for num in nums:
|
||||
count += 1
|
||||
return count
|
||||
|
||||
|
||||
def quadratic(n: int) -> int:
|
||||
"""二次複雑度"""
|
||||
"""二乗階"""
|
||||
count = 0
|
||||
# ループ回数はデータサイズnの二乗に比例する
|
||||
# ループ回数はデータサイズ n の二乗に比例する
|
||||
for i in range(n):
|
||||
for j in range(n):
|
||||
count += 1
|
||||
@@ -42,26 +42,26 @@ def quadratic(n: int) -> int:
|
||||
|
||||
|
||||
def bubble_sort(nums: list[int]) -> int:
|
||||
"""二次複雑度(バブルソート)"""
|
||||
"""二次時間(バブルソート)"""
|
||||
count = 0 # カウンタ
|
||||
# 外側のループ: 未ソート範囲は [0, i]
|
||||
# 外側のループ:未ソート区間は [0, i]
|
||||
for i in range(len(nums) - 1, 0, -1):
|
||||
# 内側のループ: 未ソート範囲 [0, i] の最大要素を右端にスワップ
|
||||
# 内側のループ:未ソート区間 [0, i] の最大要素をその区間の最右端へ交換
|
||||
for j in range(i):
|
||||
if nums[j] > nums[j + 1]:
|
||||
# nums[j] と nums[j + 1] をスワップ
|
||||
# nums[j] と nums[j + 1] を交換
|
||||
tmp: int = nums[j]
|
||||
nums[j] = nums[j + 1]
|
||||
nums[j + 1] = tmp
|
||||
count += 3 # 要素のスワップは3つの個別操作を含む
|
||||
count += 3 # 要素交換には 3 回の単位操作が含まれる
|
||||
return count
|
||||
|
||||
|
||||
def exponential(n: int) -> int:
|
||||
"""指数複雑度(ループ実装)"""
|
||||
"""指数時間(ループ実装)"""
|
||||
count = 0
|
||||
base = 1
|
||||
# セルは毎回2つに分裂し、1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1) の数列を形成する
|
||||
# 細胞は各ラウンドで 2 つに分裂し、数列 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1) を形成する
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
for _ in range(base):
|
||||
count += 1
|
||||
@@ -71,14 +71,14 @@ def exponential(n: int) -> int:
|
||||
|
||||
|
||||
def exp_recur(n: int) -> int:
|
||||
"""指数複雑度(再帰実装)"""
|
||||
"""指数時間(再帰実装)"""
|
||||
if n == 1:
|
||||
return 1
|
||||
return exp_recur(n - 1) + exp_recur(n - 1) + 1
|
||||
|
||||
|
||||
def logarithmic(n: int) -> int:
|
||||
"""対数複雑度(ループ実装)"""
|
||||
"""対数時間(ループ実装)"""
|
||||
count = 0
|
||||
while n > 1:
|
||||
n = n / 2
|
||||
@@ -87,65 +87,67 @@ def logarithmic(n: int) -> int:
|
||||
|
||||
|
||||
def log_recur(n: int) -> int:
|
||||
"""対数複雑度(再帰実装)"""
|
||||
"""対数時間(再帰実装)"""
|
||||
if n <= 1:
|
||||
return 0
|
||||
return log_recur(n / 2) + 1
|
||||
|
||||
|
||||
def linear_log_recur(n: int) -> int:
|
||||
"""線形対数複雑度"""
|
||||
"""線形対数時間"""
|
||||
if n <= 1:
|
||||
return 1
|
||||
count: int = linear_log_recur(n // 2) + linear_log_recur(n // 2)
|
||||
# 二つに分割すると、部分問題の規模は半分になる
|
||||
count = linear_log_recur(n // 2) + linear_log_recur(n // 2)
|
||||
# 現在の部分問題には n 個の操作が含まれる
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
count += 1
|
||||
return count
|
||||
|
||||
|
||||
def factorial_recur(n: int) -> int:
|
||||
"""階乗複雑度(再帰実装)"""
|
||||
"""階乗時間(再帰実装)"""
|
||||
if n == 0:
|
||||
return 1
|
||||
count = 0
|
||||
# 1つからnに分岐
|
||||
# 1個から n 個に分裂
|
||||
for _ in range(n):
|
||||
count += factorial_recur(n - 1)
|
||||
return count
|
||||
|
||||
|
||||
"""ドライバコード"""
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
# nを変更して、様々な複雑度での操作回数の変化傾向を体験できる
|
||||
# n を変えて実行し、各計算量で操作回数がどう変化するかを確認できる
|
||||
n = 8
|
||||
print("入力データサイズ n =", n)
|
||||
|
||||
count: int = constant(n)
|
||||
print("定数複雑度の操作回数 =", count)
|
||||
count = constant(n)
|
||||
print("定数時間の操作回数 =", count)
|
||||
|
||||
count: int = linear(n)
|
||||
print("線形複雑度の操作回数 =", count)
|
||||
count: int = array_traversal([0] * n)
|
||||
print("線形複雑度(配列の走査)の操作回数 =", count)
|
||||
count = linear(n)
|
||||
print("線形時間の操作回数 =", count)
|
||||
count = array_traversal([0] * n)
|
||||
print("線形時間(配列走査)の操作回数 =", count)
|
||||
|
||||
count: int = quadratic(n)
|
||||
print("二次複雑度の操作回数 =", count)
|
||||
count = quadratic(n)
|
||||
print("二乗時間の操作回数 =", count)
|
||||
nums = [i for i in range(n, 0, -1)] # [n, n-1, ..., 2, 1]
|
||||
count: int = bubble_sort(nums)
|
||||
print("二次複雑度(バブルソート)の操作回数 =", count)
|
||||
count = bubble_sort(nums)
|
||||
print("二乗時間(バブルソート)の操作回数 =", count)
|
||||
|
||||
count: int = exponential(n)
|
||||
print("指数複雑度(ループ実装)の操作回数 =", count)
|
||||
count: int = exp_recur(n)
|
||||
print("指数複雑度(再帰実装)の操作回数 =", count)
|
||||
count = exponential(n)
|
||||
print("指数時間(ループ実装)の操作回数 =", count)
|
||||
count = exp_recur(n)
|
||||
print("指数時間(再帰実装)の操作回数 =", count)
|
||||
|
||||
count: int = logarithmic(n)
|
||||
print("対数複雑度(ループ実装)の操作回数 =", count)
|
||||
count: int = log_recur(n)
|
||||
print("対数複雑度(再帰実装)の操作回数 =", count)
|
||||
count = logarithmic(n)
|
||||
print("対数時間(ループ実装)の操作回数 =", count)
|
||||
count = log_recur(n)
|
||||
print("対数時間(再帰実装)の操作回数 =", count)
|
||||
|
||||
count: int = linear_log_recur(n)
|
||||
print("線形対数複雑度(再帰実装)の操作回数 =", count)
|
||||
count = linear_log_recur(n)
|
||||
print("線形対数時間(再帰実装)の操作回数 =", count)
|
||||
|
||||
count: int = factorial_recur(n)
|
||||
print("階乗複雑度(再帰実装)の操作回数 =", count)
|
||||
count = factorial_recur(n)
|
||||
print("階乗時間(再帰実装)の操作回数 =", count)
|
||||
|
||||
@@ -8,8 +8,8 @@ import random
|
||||
|
||||
|
||||
def random_numbers(n: int) -> list[int]:
|
||||
"""要素 1, 2, ..., n を含む配列を生成、順序はシャッフル"""
|
||||
# 配列 nums = 1, 2, 3, ..., n を生成
|
||||
"""要素が 1, 2, ..., n で順序がシャッフルされた配列を生成する"""
|
||||
# 配列 nums =: 1, 2, 3, ..., n を生成する
|
||||
nums = [i for i in range(1, n + 1)]
|
||||
# 配列要素をランダムにシャッフル
|
||||
random.shuffle(nums)
|
||||
@@ -17,10 +17,10 @@ def random_numbers(n: int) -> list[int]:
|
||||
|
||||
|
||||
def find_one(nums: list[int]) -> int:
|
||||
"""配列 nums で数値 1 のインデックスを検索"""
|
||||
"""配列 nums 内で数値 1 のインデックスを探す"""
|
||||
for i in range(len(nums)):
|
||||
# 要素 1 が配列の最初にある場合、最良時間計算量 O(1) を達成
|
||||
# 要素 1 が配列の最後にある場合、最悪時間計算量 O(n) を達成
|
||||
# 要素 1 が配列の先頭にあるとき、最良時間計算量 O(1) となる
|
||||
# 要素 1 が配列の末尾にあるとき、最悪時間計算量 O(n) となる
|
||||
if nums[i] == 1:
|
||||
return i
|
||||
return -1
|
||||
@@ -32,5 +32,5 @@ if __name__ == "__main__":
|
||||
n = 100
|
||||
nums: list[int] = random_numbers(n)
|
||||
index: int = find_one(nums)
|
||||
print("\nシャッフル後の配列 [ 1, 2, ..., n ] =", nums)
|
||||
print("数値 1 のインデックス =", index)
|
||||
print("\n配列 [ 1, 2, ..., n ] をシャッフルすると =", nums)
|
||||
print("数値 1 のインデックスは", index)
|
||||
|
||||
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