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codes/ruby/chapter_divide_and_conquer/binary_search_recur.rb

@@ -0,0 +1,42 @@
+=begin
+File: binary_search_recur.rb
+Created Time: 2024-05-13
+Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
+=end
+
+### 二分查找：问题 f(i, j) ###
+def dfs(nums, target, i, j)
+  # 若区间为空，代表无目标元素，则返回 -1
+  return -1 if i > j
+  
+  # 计算中点索引 m
+  m = (i + j) / 2
+
+  if nums[m] < target
+    # 递归子问题 f(m+1, j)
+    return dfs(nums, target, m + 1, j)
+  elsif nums[m] > target
+    # 递归子问题 f(i, m-1)
+    return dfs(nums, target, i, m - 1)
+  else
+    # 找到目标元素，返回其索引
+    return m
+  end
+end
+
+### 二分查找 ###
+def binary_search(nums, target)
+  n = nums.length
+  # 求解问题 f(0, n-1)
+  dfs(nums, target, 0, n - 1)
+end
+
+### Driver Code ###
+if __FILE__ == $0
+  target = 6
+  nums = [1, 3, 6, 8, 12, 15, 23, 26, 31, 35]
+
+  # 二分查找（双闭区间）
+  index = binary_search(nums, target)
+  puts "目标元素 6 的索引 = #{index}"
+end

codes/ruby/chapter_divide_and_conquer/build_tree.rb

@@ -0,0 +1,46 @@
+=begin
+File: build_tree.rb
+Created Time: 2024-05-13
+Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
+=end
+
+require_relative '../utils/tree_node'
+require_relative '../utils/print_util'
+
+### 构建二叉树：分治 ###
+def dfs(preorder, inorder_map, i, l, r)
+  # 子树区间为空时终止
+  return if r - l < 0
+
+  # 初始化根节点
+  root = TreeNode.new(preorder[i])
+  # 查询 m ，从而划分左右子树
+  m = inorder_map[preorder[i]]
+  # 子问题：构建左子树
+  root.left = dfs(preorder, inorder_map, i + 1, l, m - 1)
+  # 子问题：构建右子树
+  root.right = dfs(preorder, inorder_map, i + 1 + m - l, m + 1, r)
+
+  # 返回根节点
+  root
+end
+
+### 构建二叉树 ###
+def build_tree(preorder, inorder)
+  # 初始化哈希表，存储 inorder 元素到索引的映射
+  inorder_map = {}
+  inorder.each_with_index { |val, i| inorder_map[val] = i }
+  dfs(preorder, inorder_map, 0, 0, inorder.length - 1)
+end
+
+### Driver Code ###
+if __FILE__ == $0
+  preorder = [3, 9, 2, 1, 7]
+  inorder = [9, 3, 1, 2, 7]
+  puts "前序遍历 = #{preorder}"
+  puts "中序遍历 = #{inorder}"
+
+  root = build_tree(preorder, inorder)
+  puts "构建的二叉树为："
+  print_tree(root)
+end

codes/ruby/chapter_divide_and_conquer/hanota.rb

@@ -0,0 +1,55 @@
+=begin
+File: hanota.rb
+Created Time: 2024-05-13
+Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
+=end
+
+### 移动一个圆盘 ###
+def move(src, tar)
+  # 从 src 顶部拿出一个圆盘
+  pan = src.pop
+  # 将圆盘放入 tar 顶部
+  tar << pan
+end
+
+### 求解汉诺塔问题 f(i) ###
+def dfs(i, src, buf, tar)
+  # 若 src 只剩下一个圆盘，则直接将其移到 tar
+  if i == 1
+    move(src, tar)
+    return
+  end
+
+  # 子问题 f(i-1) ：将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
+  dfs(i - 1, src, tar, buf)
+  # 子问题 f(1) ：将 src 剩余一个圆盘移到 tar
+  move(src, tar)
+  # 子问题 f(i-1) ：将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
+  dfs(i - 1, buf, src, tar)
+end
+
+### 求解汉诺塔问题 ###
+def solve_hanota(_A, _B, _C)
+  n = _A.length
+  # 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
+  dfs(n, _A, _B, _C)
+end
+
+### Driver Code ###
+if __FILE__ == $0
+  # 列表尾部是柱子顶部
+  A = [5, 4, 3, 2, 1]
+  B = []
+  C = []
+  puts "初始状态下："
+  puts "A = #{A}"
+  puts "B = #{B}"
+  puts "C = #{C}"
+
+  solve_hanota(A, B, C)
+
+  puts "圆盘移动完成后："
+  puts "A = #{A}"
+  puts "B = #{B}"
+  puts "C = #{C}"
+end

codes/rust/chapter_divide_and_conquer/hanota.rs

@@ -9,7 +9,7 @@
 /* 移动一个圆盘 */
 fn move_pan(src: &mut Vec<i32>, tar: &mut Vec<i32>) {
     // 从 src 顶部拿出一个圆盘
-    let pan = src.remove(src.len() - 1);
+    let pan = src.pop().unwrap();
     // 将圆盘放入 tar 顶部
     tar.push(pan);
 }

codes/rust/chapter_sorting/bubble_sort.rs

@@ -14,9 +14,7 @@ fn bubble_sort(nums: &mut [i32]) {
         for j in 0..i {
             if nums[j] > nums[j + 1] {
                 // 交换 nums[j] 与 nums[j + 1]
-                let tmp = nums[j];
-                nums[j] = nums[j + 1];
-                nums[j + 1] = tmp;
+                nums.swap(j, j + 1);
             }
         }
     }
@@ -31,9 +29,7 @@ fn bubble_sort_with_flag(nums: &mut [i32]) {
         for j in 0..i {
             if nums[j] > nums[j + 1] {
                 // 交换 nums[j] 与 nums[j + 1]
-                let tmp = nums[j];
-                nums[j] = nums[j + 1];
-                nums[j + 1] = tmp;
+                nums.swap(j, j + 1);
                 flag = true; // 记录交换元素
             }
         }

codes/rust/chapter_sorting/bucket_sort.rs

@@ -12,7 +12,7 @@ fn bucket_sort(nums: &mut [f64]) {
     let k = nums.len() / 2;
     let mut buckets = vec![vec![]; k];
     // 1. 将数组元素分配到各个桶中
-    for &mut num in &mut *nums {
+    for &num in nums.iter() {
         // 输入数据范围为 [0, 1)，使用 num * k 映射到索引范围 [0, k-1]
         let i = (num * k as f64) as usize;
         // 将 num 添加进桶 i
@@ -25,8 +25,8 @@ fn bucket_sort(nums: &mut [f64]) {
     }
     // 3. 遍历桶合并结果
     let mut i = 0;
-    for bucket in &mut buckets {
-        for &mut num in bucket {
+    for bucket in buckets.iter() {
+        for &num in bucket.iter() {
             nums[i] = num;
             i += 1;
         }

codes/rust/chapter_sorting/counting_sort.rs

@@ -10,11 +10,11 @@ include!("../include/include.rs");
 // 简单实现，无法用于排序对象
 fn counting_sort_naive(nums: &mut [i32]) {
     // 1. 统计数组最大元素 m
-    let m = *nums.into_iter().max().unwrap();
+    let m = *nums.iter().max().unwrap();
     // 2. 统计各数字的出现次数
     // counter[num] 代表 num 的出现次数
     let mut counter = vec![0; m as usize + 1];
-    for &num in &*nums {
+    for &num in nums.iter() {
         counter[num as usize] += 1;
     }
     // 3. 遍历 counter ，将各元素填入原数组 nums
@@ -31,16 +31,16 @@ fn counting_sort_naive(nums: &mut [i32]) {
 // 完整实现，可排序对象，并且是稳定排序
 fn counting_sort(nums: &mut [i32]) {
     // 1. 统计数组最大元素 m
-    let m = *nums.into_iter().max().unwrap();
+    let m = *nums.iter().max().unwrap() as usize;
     // 2. 统计各数字的出现次数
     // counter[num] 代表 num 的出现次数
-    let mut counter = vec![0; m as usize + 1];
-    for &num in &*nums {
+    let mut counter = vec![0; m + 1];
+    for &num in nums.iter() {
         counter[num as usize] += 1;
     }
     // 3. 求 counter 的前缀和，将“出现次数”转换为“尾索引”
     // 即 counter[num]-1 是 num 在 res 中最后一次出现的索引
-    for i in 0..m as usize {
+    for i in 0..m {
         counter[i + 1] += counter[i];
     }
     // 4. 倒序遍历 nums ，将各元素填入结果数组 res
@@ -53,9 +53,7 @@ fn counting_sort(nums: &mut [i32]) {
         counter[num as usize] -= 1; // 令前缀和自减 1 ，得到下次放置 num 的索引
     }
     // 使用结果数组 res 覆盖原数组 nums
-    for i in 0..n {
-        nums[i] = res[i];
-    }
+    nums.copy_from_slice(&res)
 }
 
 /* Driver Code */

codes/rust/chapter_sorting/heap_sort.rs

@@ -24,9 +24,7 @@ fn sift_down(nums: &mut [i32], n: usize, mut i: usize) {
             break;
         }
         // 交换两节点
-        let temp = nums[i];
-        nums[i] = nums[ma];
-        nums[ma] = temp;
+        nums.swap(i, ma);
         // 循环向下堆化
         i = ma;
     }
@@ -35,15 +33,13 @@ fn sift_down(nums: &mut [i32], n: usize, mut i: usize) {
 /* 堆排序 */
 fn heap_sort(nums: &mut [i32]) {
     // 建堆操作：堆化除叶节点以外的其他所有节点
-    for i in (0..=nums.len() / 2 - 1).rev() {
+    for i in (0..nums.len() / 2).rev() {
         sift_down(nums, nums.len(), i);
     }
     // 从堆中提取最大元素，循环 n-1 轮
-    for i in (1..=nums.len() - 1).rev() {
+    for i in (1..nums.len()).rev() {
         // 交换根节点与最右叶节点（交换首元素与尾元素）
-        let tmp = nums[0];
-        nums[0] = nums[i];
-        nums[i] = tmp;
+        nums.swap(0, i);
         // 以根节点为起点，从顶至底进行堆化
         sift_down(nums, i, 0);
     }