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Young Tableau Sort. Θ(row^3) whe

Young Tableau Sort. Θ(row^3) whe

作者: R0b1n_L33 | 来源:发表于2017-10-31 20:37 被阅读11次
    package main
    
    import (
        "fmt"
        "math"
        "math/rand"
        "time"
    )
    
    func main() {
        //1.Build
        tableau := buildYoungTableau(108)
        for _, row := range tableau.array {
            fmt.Println(row)
        }
    
        //2.Sort
        permutation := tableau.sort()
        fmt.Println(permutation)
    
        //3.Search
        row, column := tableau.search(74)
        fmt.Println("row column =", row, column)
    }
    
    //================
    //Data Structure
    //================
    
    type T struct {
        x int
        y string
        z []int
    }
    
    type D struct {
        t T
    }
    
    type Tableau struct {
        ///Underlying representation
        array [][]int
        ///Exact size of array
        size int
        ///dimension * dimension elements
        dimension int
        ///X,Y axis of nearest available slot while increasing and
        ///of last existed slot while decreasing.Its effective scope
        ///is [(0, 0), (dimension, 0)]
        x, y int
    }
    
    //================
    //Global methods
    //================
    
    ///build a young tableau with count capacity.O(row^3) in a square where row==column
    func buildYoungTableau(count int) *Tableau {
        random := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))
        source := random.Perm(count)
        tableau := Tableau{size: count}
        tableau.dimension = int(math.Ceil(math.Sqrt(float64(count))))
        tableau.array = make([][]int, tableau.dimension)
        //Make second dimension
        for i := range tableau.array {
            tableau.array[i] = make([]int, tableau.dimension)
        }
    
        for _, key := range source {
            tableau.insert(key + 1)
        }
        return &tableau
    }
    
    //================
    //Tableau methods
    //================
    
    func (tableau *Tableau) hasCapacity() bool {
        return tableau.x*tableau.dimension+tableau.y < tableau.size
    }
    
    func (tableau *Tableau) increaseDelimitor() bool {
        fmt.Println("increase:", tableau.x, tableau.y)
        if tableau.x >= tableau.dimension {
            return false
        }
        y := (tableau.y + 1) % tableau.dimension
        x := tableau.x
        if y == 0 {
            x = tableau.x + 1
        }
        tableau.x, tableau.y = x, y
        return true
    }
    
    func (tableau *Tableau) decreaseDelimitor() bool {
        fmt.Println("decrease:", tableau.x, tableau.y)
        if tableau.x == 0 && tableau.y == 0 {
            return false
        }
        y := (tableau.y + tableau.dimension - 1) % tableau.dimension
        x := tableau.x
        if y == tableau.dimension-1 {
            x = tableau.x - 1
        }
        tableau.x, tableau.y = x, y
        return true
    }
    
    ///O(row+column)
    func (tableau *Tableau) insert(key int) {
        if !tableau.hasCapacity() || key <= 0 {
            panic("Tableau hasn't got enough capacity.")
        }
    
        tableau.array[tableau.x][tableau.y] = key
        maxX, maxY := tableau.x, tableau.y
        curX, curY := maxX, maxY
    
        for {
            if curX > 0 && tableau.array[curX-1][curY] > tableau.array[maxX][maxY] {
                maxX = curX - 1
                maxY = curY
            }
            if curY > 0 && tableau.array[curX][curY-1] > tableau.array[maxX][maxY] {
                maxX = curX
                maxY = curY - 1
            }
            if maxX == curX && maxY == curY {
                break
            }
            tableau.array[curX][curY], tableau.array[maxX][maxY] = tableau.array[maxX][maxY], tableau.array[curX][curY]
            curX, curY = maxX, maxY
        }
    
        tableau.increaseDelimitor()
    }
    
    ///O(row+column)
    func (tableau *Tableau) extractMin() int {
        tableau.decreaseDelimitor()
        target := tableau.array[0][0]
        tableau.array[0][0] = tableau.array[tableau.x][tableau.y]
        tableau.array[tableau.x][tableau.y] = 0
        var minX, minY, curX, curY int
    
        for {
            if curX < tableau.dimension-1 && tableau.array[curX+1][curY] > 0 && tableau.array[curX+1][curY] < tableau.array[minX][minY] {
                minX = curX + 1
                minY = curY
            }
            if curY < tableau.dimension-1 && tableau.array[curX][curY+1] > 0 && tableau.array[curX][curY+1] < tableau.array[minX][minY] {
                minX = curX
                minY = curY + 1
            }
            if minX == curX && minY == curY {
                break
            }
            tableau.array[curX][curY], tableau.array[minX][minY] = tableau.array[minX][minY], tableau.array[curX][curY]
            curX, curY = minX, minY
        }
        return target
    }
    
    ///O(row^3) in a square where row==column
    func (tableau *Tableau) sort() (permutation []int) {
        permutation = make([]int, tableau.size)
        for i := range permutation {
            permutation[i] = tableau.extractMin()
        }
        return
    }
    
    ///O(row+column)
    func (tableau *Tableau) search(key int) (row, column int) {
        row, column = 0, tableau.dimension-1
        if tableau.array[row][column] == 0 {
            return -1, -1
        }
        for row < tableau.dimension && column >= 0 {
            switch {
            case key > tableau.array[row][column]:
                row++
            case key < tableau.array[row][column]:
                column--
            default:
                return row, column
            }
        }
        return -1, -1
    }
    

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