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Re-translate the Japanese version (#1871)
* Retranslate Japanese docs with GPT-5.4 * Retranslate Japanese code with GPT-5.4
This commit is contained in:
@@ -14,41 +14,41 @@ import heapq
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def test_push(heap: list, val: int, flag: int = 1):
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heapq.heappush(heap, flag * val) # ヒープに要素をプッシュ
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print(f"\n要素 {val} をヒープにプッシュ後")
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heapq.heappush(heap, flag * val) # 要素をヒープに追加
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print(f"\n要素 {val} をヒープに追加した後")
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print_heap([flag * val for val in heap])
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def test_pop(heap: list, flag: int = 1):
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val = flag * heapq.heappop(heap) # ヒープの先頭要素をポップ
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print(f"\nヒープの先頭要素 {val} がヒープから出た後")
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val = flag * heapq.heappop(heap) # ヒープ頂点の要素を取り出す
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print(f"\nヒープ先頭要素 {val} を取り出した後")
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print_heap([flag * val for val in heap])
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"""ドライバコード"""
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"""Driver Code"""
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if __name__ == "__main__":
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# 最小ヒープを初期化
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min_heap, flag = [], 1
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# 最大ヒープを初期化
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max_heap, flag = [], -1
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print("\n以下のテストケースは最大ヒープ用です")
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# PythonのheapqモジュールはデフォルトでMinHeapを実装
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# ヒープに入れる前に「要素を反転」することを考慮し、比較演算子を逆転させて最大ヒープを実装
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# この例では、flag = 1は最小ヒープに対応し、flag = -1は最大ヒープに対応
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print("\n以下のテストケースは最大ヒープ")
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# Python の heapq モジュールはデフォルトで最小ヒープを実装している
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# 要素を負にしてからヒープに入れると大小関係を反転でき、最大ヒープを実現できる
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# この例では、flag = 1 が最小ヒープ、flag = -1 が最大ヒープに対応する
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# ヒープに要素をプッシュ
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# 要素をヒープに追加
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test_push(max_heap, 1, flag)
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test_push(max_heap, 3, flag)
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test_push(max_heap, 2, flag)
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test_push(max_heap, 5, flag)
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test_push(max_heap, 4, flag)
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# ヒープの先頭要素にアクセス
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# ヒープ頂点の要素を取得
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peek: int = flag * max_heap[0]
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print(f"\nヒープの先頭要素は {peek}")
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print(f"\nヒープ先頭要素は {peek}")
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# ヒープの先頭要素をポップ
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# ヒープ頂点の要素を取り出す
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test_pop(max_heap, flag)
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test_pop(max_heap, flag)
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||||
test_pop(max_heap, flag)
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@@ -57,15 +57,15 @@ if __name__ == "__main__":
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# ヒープのサイズを取得
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size: int = len(max_heap)
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print(f"\nヒープの要素数は {size}")
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print(f"\nヒープ要素数は {size}")
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# ヒープが空かどうかを判定
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is_empty: bool = not max_heap
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print(f"\nヒープは空ですか {is_empty}")
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print(f"\nヒープが空かどうかは {is_empty}")
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# リストを入力してヒープを構築
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# 時間複雑度はO(n)、O(nlogn)ではない
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# リストを入力してヒープを構築する
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# 時間計算量は O(n) であり、O(nlogn) ではない
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min_heap = [1, 3, 2, 5, 4]
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heapq.heapify(min_heap)
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print("\nリストを入力して最小ヒープを構築")
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print_heap(min_heap)
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print("\nリストを入力して最小ヒープを構築した後")
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print_heap(min_heap)
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||||
@@ -15,24 +15,24 @@ class MaxHeap:
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"""最大ヒープ"""
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def __init__(self, nums: list[int]):
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"""コンストラクタ、入力リストに基づいてヒープを構築"""
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# すべてのリスト要素をヒープに追加
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||||
"""コンストラクタ。入力リストに基づいてヒープを構築する"""
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# リスト要素をそのままヒープに追加
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self.max_heap = nums
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||||
# 葉以外のすべてのノードをヒープ化
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||||
# 葉ノード以外のすべてのノードをヒープ化
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for i in range(self.parent(self.size() - 1), -1, -1):
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self.sift_down(i)
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def left(self, i: int) -> int:
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||||
"""左の子ノードのインデックスを取得"""
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||||
"""左子ノードのインデックスを取得"""
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||||
return 2 * i + 1
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||||
def right(self, i: int) -> int:
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||||
"""右の子ノードのインデックスを取得"""
|
||||
"""右子ノードのインデックスを取得"""
|
||||
return 2 * i + 2
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||||
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||||
def parent(self, i: int) -> int:
|
||||
"""親ノードのインデックスを取得"""
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return (i - 1) // 2 # 整数除算で切り下げ
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||||
return (i - 1) // 2 # 切り捨て除算
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||||
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def swap(self, i: int, j: int):
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||||
"""要素を交換"""
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@@ -47,91 +47,91 @@ class MaxHeap:
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||||
return self.size() == 0
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||||
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||||
def peek(self) -> int:
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||||
"""ヒープの先頭要素にアクセス"""
|
||||
"""ヒープ先頭要素にアクセス"""
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||||
return self.max_heap[0]
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||||
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||||
def push(self, val: int):
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||||
"""ヒープに要素をプッシュ"""
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||||
"""要素をヒープに追加"""
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||||
# ノードを追加
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||||
self.max_heap.append(val)
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# 下から上へヒープ化
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self.sift_up(self.size() - 1)
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||||
def sift_up(self, i: int):
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"""ノードiから開始して、下から上へヒープ化"""
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||||
"""ノード i から始めて、下から上へヒープ化"""
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||||
while True:
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# ノードiの親ノードを取得
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||||
# ノード i の親ノードを取得
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p = self.parent(i)
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# 「ルートノードを越える」または「ノードが修復不要」の場合、ヒープ化を終了
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||||
# 「根ノードを越えた」または「ノードの修復が不要」になったらヒープ化を終了
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if p < 0 or self.max_heap[i] <= self.max_heap[p]:
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break
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||||
# 2つのノードを交換
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||||
# 2 つのノードを交換
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||||
self.swap(i, p)
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||||
# 上向きのループヒープ化
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||||
# ループで下から上へヒープ化
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i = p
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||||
def pop(self) -> int:
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"""要素をヒープから出す"""
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||||
# 空の処理
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||||
"""要素をヒープから取り出す"""
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||||
# 空判定の処理
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if self.is_empty():
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raise IndexError("Heap is empty")
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# ルートノードと最右端の葉ノードを交換(最初の要素と最後の要素を交換)
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raise IndexError("ヒープが空です")
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||||
# 根ノードと最も右の葉ノードを交換(先頭要素と末尾要素を交換)
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self.swap(0, self.size() - 1)
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||||
# ノードを削除
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||||
val = self.max_heap.pop()
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||||
# 上から下へヒープ化
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self.sift_down(0)
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||||
# ヒープの先頭要素を返す
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||||
# ヒープ先頭要素を返す
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return val
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||||
def sift_down(self, i: int):
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||||
"""ノードiから開始して、上から下へヒープ化"""
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||||
"""ノード i から始めて、上から下へヒープ化"""
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while True:
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||||
# i、l、rの中で最大のノードを決定し、maとする
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# ノード i, l, r のうち値が最大のノードを ma とする
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l, r, ma = self.left(i), self.right(i), i
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||||
if l < self.size() and self.max_heap[l] > self.max_heap[ma]:
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||||
ma = l
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||||
if r < self.size() and self.max_heap[r] > self.max_heap[ma]:
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ma = r
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||||
# 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
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||||
# ノード i が最大、またはインデックス l, r が範囲外なら、ヒープ化は不要なので抜ける
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||||
if ma == i:
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break
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||||
# 2つのノードを交換
|
||||
# 2 つのノードを交換
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||||
self.swap(i, ma)
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||||
# 下向きのループヒープ化
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||||
# ループで上から下へヒープ化
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||||
i = ma
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def print(self):
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"""ヒープを出力(二分木)"""
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||||
"""ヒープ(二分木)を出力"""
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print_heap(self.max_heap)
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"""ドライバコード"""
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||||
"""Driver Code"""
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if __name__ == "__main__":
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# 最大ヒープを初期化
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max_heap = MaxHeap([9, 8, 6, 6, 7, 5, 2, 1, 4, 3, 6, 2])
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print("\nリストを入力してヒープを構築")
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||||
print("\nリストを入力してヒープを構築した後")
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max_heap.print()
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# ヒープの先頭要素にアクセス
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||||
# ヒープ頂点の要素を取得
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peek = max_heap.peek()
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print(f"\nヒープの先頭要素は {peek}")
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||||
print(f"\nヒープ先頭要素は {peek}")
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||||
# ヒープに要素をプッシュ
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||||
# 要素をヒープに追加
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||||
val = 7
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max_heap.push(val)
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print(f"\n要素 {val} をヒープにプッシュ後")
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||||
print(f"\n要素 {val} をヒープに追加した後")
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||||
max_heap.print()
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||||
# ヒープの先頭要素をポップ
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||||
# ヒープ頂点の要素を取り出す
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peek = max_heap.pop()
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print(f"\nヒープの先頭要素 {peek} がヒープから出た後")
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||||
print(f"\nヒープ先頭要素 {peek} を取り出した後")
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||||
max_heap.print()
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||||
# ヒープのサイズを取得
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||||
size = max_heap.size()
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||||
print(f"\nヒープの要素数は {size}")
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||||
print(f"\nヒープ要素数は {size}")
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||||
# ヒープが空かどうかを判定
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is_empty = max_heap.is_empty()
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||||
print(f"\nヒープは空ですか {is_empty}")
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print(f"\nヒープが空かどうかは {is_empty}")
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@@ -14,26 +14,26 @@ import heapq
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def top_k_heap(nums: list[int], k: int) -> list[int]:
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"""ヒープを使用して配列内の最大k個の要素を見つける"""
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"""ヒープに基づいて配列中の最大の k 個の要素を探す"""
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# 最小ヒープを初期化
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heap = []
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# 配列の最初のk個の要素をヒープに入力
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# 配列の先頭 k 個の要素をヒープに追加
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for i in range(k):
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heapq.heappush(heap, nums[i])
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# k+1番目の要素から、ヒープの長さをkに保つ
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# k+1 番目の要素から開始し、ヒープ長を k に保つ
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for i in range(k, len(nums)):
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||||
# 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
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# 現在の要素がヒープ先頭より大きければ、ヒープ先頭を取り出して現在の要素を追加する
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if nums[i] > heap[0]:
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heapq.heappop(heap)
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heapq.heappush(heap, nums[i])
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return heap
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"""ドライバコード"""
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"""Driver Code"""
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if __name__ == "__main__":
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nums = [1, 7, 6, 3, 2]
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k = 3
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res = top_k_heap(nums, k)
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print(f"最大の {k} 個の要素は")
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print_heap(res)
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print_heap(res)
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