Documentation Update

.gitignore

@@ -55,7 +55,9 @@ _deps
 .cache/*
 .vscode/*
 build/*
+cmake-build-debug/*
+.idea/
 
 # Allow expected outputs for tests to be committed
 !**/tests/*.out
-!**/tests/**/*.out
+!**/tests/**/*.out

CMakeLists.txt

@@ -1,21 +1,54 @@
-cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
+cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
 
-project(homeworks)
+project(homeworks LANGUAGES CXX)
 
-add_subdirectory(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/lib)
+option(BUILD_SANDBOX "Build sandbox targets" OFF)
+option(BUILD_ADDITIONAL_TASKS "Build additional tasks" OFF)
+set(BUILD_TASK "" CACHE STRING "Build only one task, for example task_07")
 
-add_subdirectory(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/sandbox)
+set(HOMEWORK_TASKS
+    task_01
+    task_02
+    task_03
+    task_04
+    task_05
+    task_06
+    task_07
+    task_08
+    task_09
+    task_10
+    task_11
+    task_12
+    task_13
+    task_14)
 
-add_subdirectory(${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/additional_tasks)
+list(FIND HOMEWORK_TASKS "${BUILD_TASK}" build_task_index)
 
-file(GLOB_RECURSE tasks_dirs LIST_DIRECTORIES true ".")
+if(BUILD_TASK AND build_task_index EQUAL -1)
+  message(FATAL_ERROR "Unknown BUILD_TASK='${BUILD_TASK}'. Expected one of: ${HOMEWORK_TASKS}")
+endif()
 
-foreach(dir ${tasks_dirs})
-    IF(IS_DIRECTORY ${dir})
-        IF(${dir} MATCHES "task_[0-9][0-9]$" AND NOT ${dir} MATCHES "build")
-            add_subdirectory(${dir})
-        ENDIF()
-    ELSE()
-        CONTINUE()
-    ENDIF()
-endforeach()
+add_subdirectory(lib)
+
+include(CTest)
+
+if(BUILD_TESTING)
+  find_package(GTest REQUIRED)
+  include(GoogleTest)
+endif()
+
+if(BUILD_TASK)
+  add_subdirectory(${BUILD_TASK})
+else()
+  foreach(task IN LISTS HOMEWORK_TASKS)
+    add_subdirectory(${task})
+  endforeach()
+
+  if(BUILD_SANDBOX)
+    add_subdirectory(sandbox)
+  endif()
+
+  if(BUILD_ADDITIONAL_TASKS)
+    add_subdirectory(additional_tasks)
+  endif()
+endif()

additional_tasks/CMakeLists.txt

@@ -2,14 +2,11 @@ cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
 
 project(additional_tasks)
 
-file(GLOB_RECURSE tasks_dirs LIST_DIRECTORIES true ".")
+file(GLOB additional_entries RELATIVE ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} "*")
 
-foreach(dir ${tasks_dirs})
-    IF(IS_DIRECTORY ${dir})
-        IF(NOT ${dir} MATCHES ".*src.*")
-            add_subdirectory(${dir})
-        ENDIF()
-    ELSE()
-        CONTINUE()
-    ENDIF()
-endforeach()
+foreach(entry ${additional_entries})
+  if(IS_DIRECTORY "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/${entry}" AND
+     EXISTS "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/${entry}/CMakeLists.txt")
+    add_subdirectory(${entry})
+  endif()
+endforeach()

cmake/AddHomeworkTask.cmake

@@ -0,0 +1,37 @@
+function(add_homework_task)
+  set(options)
+  set(one_value_args NAME)
+  set(multi_value_args SOURCES TEST_SOURCES INCLUDE_DIRS)
+  cmake_parse_arguments(TASK "${options}" "${one_value_args}" "${multi_value_args}" ${ARGN})
+
+  if(NOT TASK_NAME)
+    message(FATAL_ERROR "add_homework_task requires NAME")
+  endif()
+
+  if(NOT TASK_SOURCES)
+    message(FATAL_ERROR "add_homework_task(${TASK_NAME}) requires SOURCES")
+  endif()
+
+  add_executable(${TASK_NAME} ${TASK_SOURCES})
+  target_compile_features(${TASK_NAME} PRIVATE cxx_std_23)
+  target_include_directories(
+    ${TASK_NAME}
+    PRIVATE
+      "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src"
+      ${TASK_INCLUDE_DIRS}
+  )
+  target_link_libraries(${TASK_NAME} PRIVATE Utils)
+
+  if(BUILD_TESTING AND TASK_TEST_SOURCES)
+    add_executable(${TASK_NAME}_tests ${TASK_TEST_SOURCES})
+    target_compile_features(${TASK_NAME}_tests PRIVATE cxx_std_23)
+    target_include_directories(
+      ${TASK_NAME}_tests
+      PRIVATE
+        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src"
+        ${TASK_INCLUDE_DIRS}
+    )
+    target_link_libraries(${TASK_NAME}_tests PRIVATE GTest::gtest_main Utils)
+    gtest_discover_tests(${TASK_NAME}_tests)
+  endif()
+endfunction()

doc/README.md

@@ -4,83 +4,83 @@
 
 1 лекция.
 
-- Определение алгоритма. Примеры простых алгоритмов: вычисление числа Фибоначчи, проверка числа на простоту, быстрое возведение в степень.
-- Асимптотические обозначения, работа с ними.
-- Определение структуры данных, абстрактного типа данных (интерфейса).
-- Массив. Линейный поиск. Бинарный поиск.
+- [Определение алгоритма. Примеры простых алгоритмов: вычисление числа Фибоначчи, проверка числа на простоту, быстрое возведение в степень.](topic0/question1.md)
+- [Асимптотические обозначения, работа с ними.](topic0/question2.md)
+- [Определение структуры данных, абстрактного типа данных (интерфейса).](topic0/question3.md)
+- [Массив. Линейный поиск. Бинарный поиск.](topic0/question4.md)
 
 # ТЕМА 1. БАЗОВЫЕ СТРУКТУРЫ ДАННЫХ
 
 1 лекция.
 
-- Динамический массив.
-- Амортизационный анализ. Метод потенциалов. Метод монето
-- Амортизированное (учетное) время добавления элемента в динамический массив.
-- [Двусвязный и односвязный список. Операции. Объединение списков.](topic1/question5.md)
-- [Стек.](topic1/question6.md)
-- [Очередь.](topic1/question7.md)
-- [Дек.](topic1/question8.md)
-- Хранение стека, очереди и дека в массиве. Циклическая очередь в массиве.
-- Хранение стека, очереди и дека в списке.
-- Поддержка минимума в стеке.
-- Представление очереди в виде двух стеков. Время извлечения элемента.
-- Поддержка минимума в очереди.
+- [Динамический массив.](topic1/question1.md)
+- [Амортизационный анализ. Метод потенциалов. Метод монето](topic1/question2.md)
+- [Амортизированное (учетное) время добавления элемента в динамический массив.](topic1/question3.md)
+- [Двусвязный и односвязный список. Операции. Объединение списков.](topic1/question4.md)
+- [Стек.](topic1/question5.md)
+- [Очередь.](topic1/question6.md)
+- [Дек.](topic1/question7.md)
+- [Хранение стека, очереди и дека в массиве. Циклическая очередь в массиве.](topic1/question8.md)
+- [Хранение стека, очереди и дека в списке.](topic1/question9.md)
+- [Поддержка минимума в стеке.](topic1/question10.md)
+- [Представление очереди в виде двух стеков. Время извлечения элемента.](topic1/question11.md)
+- [Поддержка минимума в очереди.](topic1/question12.md)
 - [Двоичная куча. АТД “Очередь с приоритетом”.](topic1/question13.md)
 
 # ТЕМА 2. СОРТИРОВКИ И ПОРЯДКОВЫЕ СТАТИСТИКИ
 
 3 лекции.
 
-- Формулировка задачи. Устойчивость.
-- Квадратичные сортировки: сортировка вставками, выбором.
-- Сортировка слиянием.
-- Сортировка с помощью кучи.
-- Нижняя оценка времени работы для сортировок сравнением.
-- Поиск числа инверсий
-- Быстрая сортировка. Выбор опорного элемента. Доказательство среднего времени работы.
-- Сортировка подсчетом. Карманная сортировка.
-- Поразрядная сортировка.
-- MSD, LSD. Сортировка строк.
-- Поиск k-ой порядковой статистики методом QuickSelect.
-- Поиск k-ой порядковой статистики за линейное время.
+- [Формулировка задачи. Устойчивость.](topic2/question1.md)
+- [Квадратичные сортировки: сортировка вставками, выбором.](topic2/question2.md)
+- [Сортировка слиянием.](topic2/question3.md)
+- [Сортировка с помощью кучи.](topic2/question4.md)
+- [Нижняя оценка времени работы для сортировок сравнением.](topic2/question5.md)
+- [Поиск числа инверсий](topic2/question6.md)
+- [Быстрая сортировка. Выбор опорного элемента. Доказательство среднего времени работы.](topic2/question7.md)
+- [Сортировка подсчетом. Карманная сортировка.](topic2/question8.md)
+- [Поразрядная сортировка.](topic2/question9.md)
+- [MSD, LSD. Сортировка строк.](topic2/question10.md)
+- [Поиск k-ой порядковой статистики методом QuickSelect.](topic2/question11.md)
+- [Поиск k-ой порядковой статистики за линейное время.](topic2/question12.md)
 
 # ТЕМА 3. ДЕРЕВЬЯ ПОИСКА
 
 4 лекции.
 
-- [Определение дерева, дерева с корнем. Высота дерева, родительские, дочерние узлы, листья. Количество ребер.](topic3/question1-2-3.md)
-- [Обходы в глубину. Pre-order, post-order и in-order для бинарных деревьев.](topic3/question1-2-3.md)
-- [Обход в ширину.](topic3/question1-2-3.md)
-- [Дерево поиска.](topic3/question4-5-6.md)
-- [Поиск ключа, вставка, удаление.](topic3/question4-5-6.md)
-- [Необходимость балансировки. Три типа самобалансирующихся деревьев.](topic3/question4-5-6.md)
-- Декартово дерево. Оценка средней высоты декартового дерева при случайных приоритетах (без доказательства).
-- Построение за O(n), если ключи упорядочены.
-- Основные операции над декартовым деревом.
-- АВЛ-дерево. Вращения.
-- Оценка высоты АВЛ-дерева.
-- Операции вставки и удаления в АВЛ-дереве.
-- Красно-черное дерево.
-- Оценка высоты красно-черного дерева.
-- Операции вставки и удаления в красно-черном дереве.
-- Сплей-дерево. Операция Splay.
-- Поиск, вставка, удаление в сплей-дереве.
-- Учетная оценка операций в сплей-дереве = O(log n) .
-- B-деревья.
+- [Определение дерева, дерева с корнем. Высота дерева, родительские, дочерние узлы, листья. Количество ребер.](topic3/question1.md)
+- [Обходы в глубину. Pre-order, post-order и in-order для бинарных деревьев.](topic3/question2.md)
+- [Обход в ширину.](topic3/question3.md)
+- [Дерево поиска.](topic3/question4.md)
+- [Поиск ключа, вставка, удаление.](topic3/question5.md)
+- [Необходимость балансировки. Три типа самобалансирующихся деревьев.](topic3/question6.md)
+- [Декартово дерево. Оценка средней высоты декартового дерева при случайных приоритетах (без доказательства).](topic3/question7.md)
+- [Построение за O(n), если ключи упорядочены.](topic3/question8.md)
+- [Основные операции над декартовым деревом.](topic3/question9.md)
+- [АВЛ-дерево. Вращения.](topic3/question10.md)
+- [Оценка высоты АВЛ-дерева.](topic3/question11.md)
+- [Операции вставки и удаления в АВЛ-дереве.](topic3/question12.md)
+- [Красно-черное дерево.](topic3/question13.md)
+- [Оценка высоты красно-черного дерева.](topic3/question14.md)
+- [Операции вставки и удаления в красно-черном дереве.](topic3/question15.md)
+- [Сплей-дерево. Операция Splay.](topic3/question16.md)
+- [Поиск, вставка, удаление в сплей-дереве.](topic3/question17.md)
+- [Учетная оценка операций в сплей-дереве = O(log n) .](topic3/question18.md)
+- [B-деревья.](topic3/question19.md)
 
 # ТЕМА 4. ХЕШ-ТАБЛИЦЫ
 
 2 лекции.
 
-- Хеш-функции. Остаток от деления, мультипликативная.
-- Деление многочленов - CRC.
-- Полиномиальная. Ее использование для строк. Метод Горнера для уменьшения количества операций умножения при ее вычислении.
+- [Хеш-функции. Остаток от деления, мультипликативная.](topic4/question1.md)
+- [Деление многочленов - CRC.](topic4/question2.md)
+- [Полиномиальная. Ее использование для строк. Метод Горнера для уменьшения количества операций умножения при ее вычислении.](topic4/question3.md)
 - [Хеш-таблицы. Понятие коллизии.](topic4/question4.md)
 - [Метод цепочек (открытое хеширование).](topic4/question5.md)
-- Метод прямой адресации (закрытое хеширование).
-- Линейное пробирование. Проблема кластеризации.
-- Квадратичное пробирование.
-- Двойное хеширование.
+- [Метод прямой адресации (закрытое хеширование).](topic4/question6.md)
+- [Линейное пробирование. Проблема кластеризации.](topic4/question7.md)
+- [Квадратичное пробирование.](topic4/question8.md)
+- [Двойное хеширование.](topic4/question9.md)
 
 # ТЕМА 5. ЖАДНЫЕ АЛГОРИТМЫ И ДИНАМИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ
 
@@ -94,9 +94,9 @@
 
 2 лекция
 
-- Задача о рюкзаке. Жадный и динамический подходы
-- Почему нет решения задачи о рюкзаке жадным методом?
-- ДП на матрицах. Числа Фиббоначи
-- ДП на матрицах. Кол-во путей в графе из u в v длины ровно k
-- ДП на матрицах. Кол-во путей в графе из u в v длины <= k
-- ДП на матрицах. Есть ли хотя бы один путь из u в v длины ровно k?
+- [Задача о рюкзаке. Жадный и динамический подходы](topic5/question6.md)
+- [Почему нет решения задачи о рюкзаке жадным методом?](topic5/question7.md)
+- [ДП на матрицах. Числа Фиббоначи](topic5/question8.md)
+- [ДП на матрицах. Кол-во путей в графе из u в v длины ровно k](topic5/question9.md)
+- [ДП на матрицах. Кол-во путей в графе из u в v длины <= k](topic5/question10.md)
+- [ДП на матрицах. Есть ли хотя бы один путь из u в v длины ровно k?](topic5/question11.md)