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krahets
parent
530419c006
commit
02df24e874
@ -508,7 +508,104 @@ comments: true
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=== "C#"
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```csharp title="graph_adjacency_matrix.cs"
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||||
[class]{GraphAdjMat}-[func]{}
|
||||
/* 基于邻接矩阵实现的无向图类 */
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class GraphAdjMat
|
||||
{
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||||
List<int> vertices; // 顶点列表，元素代表“顶点值”，索引代表“顶点索引”
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||||
List<List<int>> adjMat; // 邻接矩阵，行列索引对应“顶点索引”
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||||
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||||
/* 构造函数 */
|
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public GraphAdjMat(int[] vertices, int[][] edges)
|
||||
{
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||||
this.vertices = new List<int>();
|
||||
this.adjMat = new List<List<int>>();
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||||
// 添加顶点
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foreach (int val in vertices)
|
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{
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||||
addVertex(val);
|
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}
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// 添加边
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// 请注意，edges 元素代表顶点索引，即对应 vertices 元素索引
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foreach (int[] e in edges)
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{
|
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addEdge(e[0], e[1]);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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/* 获取顶点数量 */
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public int size()
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||||
{
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return vertices.Count;
|
||||
}
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||||
/* 添加顶点 */
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||||
public void addVertex(int val)
|
||||
{
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int n = size();
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// 向顶点列表中添加新顶点的值
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||||
vertices.Add(val);
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||||
// 在邻接矩阵中添加一行
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List<int> newRow = new List<int>(n);
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||||
for (int j = 0; j < n; j++)
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||||
{
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newRow.Add(0);
|
||||
}
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||||
adjMat.Add(newRow);
|
||||
// 在邻接矩阵中添加一列
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||||
foreach (List<int> row in adjMat)
|
||||
{
|
||||
row.Add(0);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
/* 删除顶点 */
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||||
public void removeVertex(int index)
|
||||
{
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if (index >= size())
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||||
throw new IndexOutOfRangeException();
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||||
// 在顶点列表中移除索引 index 的顶点
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vertices.RemoveAt(index);
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||||
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的行
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adjMat.RemoveAt(index);
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||||
// 在邻接矩阵中删除索引 index 的列
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foreach (List<int> row in adjMat)
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||||
{
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||||
row.RemoveAt(index);
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||||
}
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||||
}
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||||
|
||||
/* 添加边 */
|
||||
// 参数 i, j 对应 vertices 元素索引
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||||
public void addEdge(int i, int j)
|
||||
{
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||||
// 索引越界与相等处理
|
||||
if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j)
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||||
throw new IndexOutOfRangeException();
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||||
// 在无向图中，邻接矩阵沿主对角线对称，即满足 (i, j) == (j, i)
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||||
adjMat[i][j] = 1;
|
||||
adjMat[j][i] = 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除边 */
|
||||
// 参数 i, j 对应 vertices 元素索引
|
||||
public void removeEdge(int i, int j)
|
||||
{
|
||||
// 索引越界与相等处理
|
||||
if (i < 0 || j < 0 || i >= size() || j >= size() || i == j)
|
||||
throw new IndexOutOfRangeException();
|
||||
adjMat[i][j] = 0;
|
||||
adjMat[j][i] = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 打印邻接矩阵 */
|
||||
public void print()
|
||||
{
|
||||
Console.Write("顶点列表 = ");
|
||||
PrintUtil.PrintList(vertices);
|
||||
Console.WriteLine("邻接矩阵 =");
|
||||
PrintUtil.printMatrix(adjMat);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
=== "Swift"
|
||||
@ -643,8 +740,7 @@ comments: true
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||||
```java title="graph_adjacency_list.java"
|
||||
/* 基于邻接表实现的无向图类 */
|
||||
class GraphAdjList {
|
||||
// 邻接表，使用哈希表来代替链表，以提升删除边、删除顶点的效率
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||||
// 请注意，adjList 中的元素是 Vertex 对象
|
||||
// 邻接表，key: 顶点，value：该顶点的所有邻接结点
|
||||
Map<Vertex, List<Vertex>> adjList;
|
||||
|
||||
/* 构造方法 */
|
||||
@ -1054,7 +1150,87 @@ comments: true
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||||
=== "C#"
|
||||
|
||||
```csharp title="graph_adjacency_list.cs"
|
||||
[class]{GraphAdjList}-[func]{}
|
||||
/* 基于邻接表实现的无向图类 */
|
||||
class GraphAdjList
|
||||
{
|
||||
// 邻接表，key: 顶点，value：该顶点的所有邻接结点
|
||||
Dictionary<Vertex, List<Vertex>> adjList;
|
||||
|
||||
/* 构造函数 */
|
||||
public GraphAdjList(Vertex[][] edges)
|
||||
{
|
||||
this.adjList = new Dictionary<Vertex, List<Vertex>>();
|
||||
// 添加所有顶点和边
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||||
foreach (Vertex[] edge in edges)
|
||||
{
|
||||
addVertex(edge[0]);
|
||||
addVertex(edge[1]);
|
||||
addEdge(edge[0], edge[1]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取顶点数量 */
|
||||
public int size()
|
||||
{
|
||||
return adjList.Count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 添加边 */
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||||
public void addEdge(Vertex vet1, Vertex vet2)
|
||||
{
|
||||
if (!adjList.ContainsKey(vet1) || !adjList.ContainsKey(vet2) || vet1 == vet2)
|
||||
throw new InvalidOperationException();
|
||||
// 添加边 vet1 - vet2
|
||||
adjList[vet1].Add(vet2);
|
||||
adjList[vet2].Add(vet1);
|
||||
}
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||||
|
||||
/* 删除边 */
|
||||
public void removeEdge(Vertex vet1, Vertex vet2)
|
||||
{
|
||||
if (!adjList.ContainsKey(vet1) || !adjList.ContainsKey(vet2) || vet1 == vet2)
|
||||
throw new InvalidOperationException();
|
||||
// 删除边 vet1 - vet2
|
||||
adjList[vet1].Remove(vet2);
|
||||
adjList[vet2].Remove(vet1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 添加顶点 */
|
||||
public void addVertex(Vertex vet)
|
||||
{
|
||||
if (adjList.ContainsKey(vet))
|
||||
return;
|
||||
// 在邻接表中添加一个新链表
|
||||
adjList.Add(vet, new List<Vertex>());
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除顶点 */
|
||||
public void removeVertex(Vertex vet)
|
||||
{
|
||||
if (!adjList.ContainsKey(vet))
|
||||
throw new InvalidOperationException();
|
||||
// 在邻接表中删除顶点 vet 对应的链表
|
||||
adjList.Remove(vet);
|
||||
// 遍历其它顶点的链表，删除所有包含 vet 的边
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||||
foreach (List<Vertex> list in adjList.Values)
|
||||
{
|
||||
list.Remove(vet);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 打印邻接表 */
|
||||
public void print()
|
||||
{
|
||||
Console.WriteLine("邻接表 =");
|
||||
foreach (KeyValuePair<Vertex, List<Vertex>> entry in adjList)
|
||||
{
|
||||
List<int> tmp = new List<int>();
|
||||
foreach (Vertex vertex in entry.Value)
|
||||
tmp.Add(vertex.Val);
|
||||
Console.WriteLine(entry.Key.Val + ": [" + string.Join(", ", tmp) + "],");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
=== "Swift"
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||||
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||||
@ -226,7 +226,38 @@ comments: true
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||||
=== "C#"
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||||
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||||
```csharp title="heap.cs"
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||||
/* 初始化堆 */
|
||||
// 初始化小顶堆
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||||
PriorityQueue<int, int> minHeap = new PriorityQueue<int, int>();
|
||||
// 初始化大顶堆（使用 lambda 表达式修改 Comparator 即可）
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||||
PriorityQueue<int, int> maxHeap = new PriorityQueue<int, int>(Comparer<int>.Create((x, y) => y - x));
|
||||
|
||||
/* 元素入堆 */
|
||||
maxHeap.Enqueue(1, 1);
|
||||
maxHeap.Enqueue(3, 3);
|
||||
maxHeap.Enqueue(2, 2);
|
||||
maxHeap.Enqueue(5, 5);
|
||||
maxHeap.Enqueue(4, 4);
|
||||
|
||||
/* 获取堆顶元素 */
|
||||
int peek = maxHeap.Peek();//5
|
||||
|
||||
/* 堆顶元素出堆 */
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||||
// 出堆元素会形成一个从大到小的序列
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||||
peek = maxHeap.Dequeue(); // 5
|
||||
peek = maxHeap.Dequeue(); // 4
|
||||
peek = maxHeap.Dequeue(); // 3
|
||||
peek = maxHeap.Dequeue(); // 2
|
||||
peek = maxHeap.Dequeue(); // 1
|
||||
|
||||
/* 获取堆大小 */
|
||||
int size = maxHeap.Count;
|
||||
|
||||
/* 判断堆是否为空 */
|
||||
bool isEmpty = maxHeap.Count == 0;
|
||||
|
||||
/* 输入列表并建堆 */
|
||||
minHeap = new PriorityQueue<int, int>(new List<(int, int)> { (1, 1), (3, 3), (2, 2), (5, 5), (4, 4), });
|
||||
```
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||||
|
||||
=== "Swift"
|
||||
@ -372,11 +403,23 @@ comments: true
|
||||
=== "C#"
|
||||
|
||||
```csharp title="my_heap.cs"
|
||||
[class]{MaxHeap}-[func]{left}
|
||||
/* 获取左子结点索引 */
|
||||
int left(int i)
|
||||
{
|
||||
return 2 * i + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[class]{MaxHeap}-[func]{right}
|
||||
/* 获取右子结点索引 */
|
||||
int right(int i)
|
||||
{
|
||||
return 2 * i + 2;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[class]{MaxHeap}-[func]{parent}
|
||||
/* 获取父结点索引 */
|
||||
int parent(int i)
|
||||
{
|
||||
return (i - 1) / 2; // 向下整除
|
||||
}
|
||||
```
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||||
|
||||
=== "Swift"
|
||||
@ -482,7 +525,11 @@ comments: true
|
||||
=== "C#"
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||||
|
||||
```csharp title="my_heap.cs"
|
||||
[class]{MaxHeap}-[func]{peek}
|
||||
/* 访问堆顶元素 */
|
||||
int peek()
|
||||
{
|
||||
return maxHeap[0];
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Swift"
|
||||
@ -680,9 +727,31 @@ comments: true
|
||||
=== "C#"
|
||||
|
||||
```csharp title="my_heap.cs"
|
||||
[class]{MaxHeap}-[func]{push}
|
||||
/* 元素入堆 */
|
||||
void push(int val)
|
||||
{
|
||||
// 添加结点
|
||||
maxHeap.Add(val);
|
||||
// 从底至顶堆化
|
||||
siftUp(size() - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[class]{MaxHeap}-[func]{siftUp}
|
||||
/* 从结点 i 开始，从底至顶堆化 */
|
||||
void siftUp(int i)
|
||||
{
|
||||
while (true)
|
||||
{
|
||||
// 获取结点 i 的父结点
|
||||
int p = parent(i);
|
||||
// 若“越过根结点”或“结点无需修复”，则结束堆化
|
||||
if (p < 0 || maxHeap[i] <= maxHeap[p])
|
||||
break;
|
||||
// 交换两结点
|
||||
swap(i, p);
|
||||
// 循环向上堆化
|
||||
i = p;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Swift"
|
||||
@ -990,9 +1059,42 @@ comments: true
|
||||
=== "C#"
|
||||
|
||||
```csharp title="my_heap.cs"
|
||||
[class]{MaxHeap}-[func]{poll}
|
||||
/* 元素出堆 */
|
||||
int poll()
|
||||
{
|
||||
// 判空处理
|
||||
if (isEmpty())
|
||||
throw new IndexOutOfRangeException();
|
||||
// 交换根结点与最右叶结点（即交换首元素与尾元素）
|
||||
swap(0, size() - 1);
|
||||
// 删除结点
|
||||
int val = maxHeap.Last();
|
||||
maxHeap.RemoveAt(size() - 1);
|
||||
// 从顶至底堆化
|
||||
siftDown(0);
|
||||
// 返回堆顶元素
|
||||
return val;
|
||||
}
|
||||
|
||||
[class]{MaxHeap}-[func]{siftDown}
|
||||
/* 从结点 i 开始，从顶至底堆化 */
|
||||
void siftDown(int i)
|
||||
{
|
||||
while (true)
|
||||
{
|
||||
// 判断结点 i, l, r 中值最大的结点，记为 ma
|
||||
int l = left(i), r = right(i), ma = i;
|
||||
if (l < size() && maxHeap[l] > maxHeap[ma])
|
||||
ma = l;
|
||||
if (r < size() && maxHeap[r] > maxHeap[ma])
|
||||
ma = r;
|
||||
// 若“结点 i 最大”或“越过叶结点”，则结束堆化
|
||||
if (ma == i) break;
|
||||
// 交换两结点
|
||||
swap(i, ma);
|
||||
// 循环向下堆化
|
||||
i = ma;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Swift"
|
||||
@ -1169,7 +1271,18 @@ comments: true
|
||||
=== "C#"
|
||||
|
||||
```csharp title="my_heap.cs"
|
||||
[class]{MaxHeap}-[func]{MaxHeap}
|
||||
/* 构造函数，根据输入列表建堆 */
|
||||
MaxHeap(IEnumerable<int> nums)
|
||||
{
|
||||
// 将列表元素原封不动添加进堆
|
||||
maxHeap = new List<int>(nums);
|
||||
// 堆化除叶结点以外的其他所有结点
|
||||
var size = parent(this.size() - 1);
|
||||
for (int i = size; i >= 0; i--)
|
||||
{
|
||||
siftDown(i);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
=== "Swift"
|
||||
|
||||
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