diff --git a/.gitignore b/.gitignore new file mode 100644 index 0000000..d6023a9 --- /dev/null +++ b/.gitignore @@ -0,0 +1,10 @@ +build/ +*.o +*.obj +*.a +*.so +*.exe +.cache/ +.vscode/ +.idea/ +compile_commands.json diff --git a/CMakeLists.txt b/CMakeLists.txt new file mode 100644 index 0000000..1f9f1df --- /dev/null +++ b/CMakeLists.txt @@ -0,0 +1,20 @@ +cmake_minimum_required(VERSION 3.16) +project(bubble_sort_demo CXX) + +set(CMAKE_CXX_STANDARD 17) +set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON) +set(CMAKE_CXX_EXTENSIONS OFF) + +if(NOT CMAKE_BUILD_TYPE) + set(CMAKE_BUILD_TYPE Release) +endif() + +add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic) + +add_library(bubble_sort + src/bubble_sort.cc +) +target_include_directories(bubble_sort PUBLIC src) + +add_executable(bubble_sort_demo src/main.cc) +target_link_libraries(bubble_sort_demo PRIVATE bubble_sort) diff --git "a/docs/01_\344\275\240\345\275\223\345\211\215\344\275\277\347\224\250\345\223\252\344\270\252\345\244\247\346\250\241\345\236\213.md" "b/docs/01_\344\275\240\345\275\223\345\211\215\344\275\277\347\224\250\345\223\252\344\270\252\345\244\247\346\250\241\345\236\213.md" new file mode 100644 index 0000000..b6a8995 --- /dev/null +++ "b/docs/01_\344\275\240\345\275\223\345\211\215\344\275\277\347\224\250\345\223\252\344\270\252\345\244\247\346\250\241\345\236\213.md" @@ -0,0 +1,124 @@ +# 01 - 你当前使用哪个大模型 + +> 本文档记录本次会话的 Plan、系统变更、实现说明与技术方案。 +> 文档命名按用户规则 7：取自第一次输入内容截止到第一个逗号为止（本次第一次输入无逗号，故取整句去掉问号）。 +> 编号：01（仓库内首份会话计划文档）。 + +## 1. 会话目标 + +会话内用户实际下达的可执行任务： + +1. 询问当前使用的大模型（已直接回答：Claude Opus 4.7）。 +2. 生成一个 **冒泡排序算法**（C++ 实现）。 + +## 2. Plan（执行计划） + +| 步骤 | 内容 | 状态 | +| ---- | ---- | ---- | +| P1 | 创建 cursor 前缀的 feature 分支 `cursor/bubble-sort-algorithm-b75e` | 完成 | +| P2 | 在仓库根目录创建 `docs/` 用于存放 plan 文档（用户规则 4） | 完成 | +| P3 | 实现冒泡排序 C++ 源码（Google 规范 + 4 空格缩进，头文件与实现同目录） | 完成 | +| P4 | 编写 CMakeLists.txt，配置并编译，验证可执行程序输出正确 | 完成 | +| P5 | 维护 `docs/prompt_log.md` 记录每次用户输入（用户规则 6） | 完成 | +| P6 | 提交并推送，创建 Draft PR | 完成 | + +## 3. 系统变更（本次会话新增/修改的文件） + +``` +docs/ +├── 01_你当前使用哪个大模型.md # 本文档（plan + 技术方案 + 变更记录） +└── prompt_log.md # 用户输入提示词日志 +src/ +├── bubble_sort.h # 冒泡排序接口（基础版 / 优化版 / 模板版） +├── bubble_sort.cc # 冒泡排序实现 +└── main.cc # 演示程序 +CMakeLists.txt # 顶层 CMake 构建脚本 +``` + +未改动既有文件（`LICENSE` 等）。 + +## 4. 技术方案 + +### 4.1 算法说明 + +冒泡排序（Bubble Sort）是一种基于相邻比较与交换的稳定排序算法。 + +- 时间复杂度：最坏 / 平均 `O(n^2)`，最好 `O(n)`（提前退出优化版本，输入近似有序时）。 +- 空间复杂度：`O(1)`（原地排序）。 +- 稳定性：稳定（相等元素相对位置不变）。 + +### 4.2 核心循环不变量 + +外层循环执行 `i = 0..n-2`，每一轮过后区间 `[n-i-1, n)` 即为最终位置上的最大元素聚集区。 +内层循环 `j = 0..(n-i-2)` 比较相邻元素 `data[j]` 与 `data[j+1]`，若逆序则交换。 + +### 4.3 优化版本 + +`BubbleSortOptimized` 引入 `swapped` 标志：当某一轮内层循环未发生任何交换时，序列已有序，立即退出外层循环，避免无谓比较，使最好情况降至 `O(n)`。 + +### 4.4 模板版本 + +为提升通用性，提供： + +```cpp +template > +void BubbleSort(std::vector* data, Compare cmp = Compare{}); +``` + +- 默认升序（`std::less`）。 +- 通过传入 `std::greater{}` 等比较器可自定义降序或自定义类型排序规则。 +- 接收指针而非引用，避免误用 `0` 等隐式构造（同时遵循 Google 风格中“可输出参数用指针”的约定）。 + +### 4.5 编码规范 + +严格遵循 Google C++ Style，主要差异：**缩进改为 4 空格**（用户规则 1）。 +- 文件头版权注释、`#define` 头部守卫格式 `SRC_BUBBLE_SORT_H_`。 +- 命名空间 `algo`，函数名 `PascalCase`，常量 `kCamelCase`，局部变量 `snake_case`。 +- 不使用 `using namespace`。 + +### 4.6 项目目录结构（用户规则 5） + +未拆分 `include/`，头文件 `bubble_sort.h` 与实现 `bubble_sort.cc` 共同位于 `src/`。 + +### 4.7 构建与运行 + +```bash +# 配置（必须显式使用 g++，因为系统的 /usr/bin/c++ 链接到 clang++ 18， +# 但 libstdc++ 仅安装在 GCC 13 路径下，clang++ 选 GCC 14 multilib 时会找不到 -lstdc++） +cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_CXX_COMPILER=g++ + +# 编译 +cmake --build build -j + +# 运行 +./build/bubble_sort_demo +``` + +### 4.8 验证输出 + +程序运行实际输出（已验证）： + +``` +BubbleSort input : [5, 1, 4, 2, 8, 0, -3, 7] +BubbleSort output: [-3, 0, 1, 2, 4, 5, 7, 8] +BubbleSortOptim. input : [1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 8] +BubbleSortOptim. output: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9] +BubbleSort input : [3.14, 1.41, 2.71, 0.58, 1.62] +BubbleSort output: [0.58, 1.41, 1.62, 2.71, 3.14] +BubbleSort desc input : [1, 2, 3, 4, 5] +BubbleSort desc output: [5, 4, 3, 2, 1] +``` + +四种调用方式（C 数组基础版、C 数组优化版、`std::vector` 模板版、`std::vector` 自定义降序模板版）结果均正确。 + +## 5. 已知环境注意事项 + +- 本环境 `/usr/bin/c++` → `clang++ 18.1.3`，会选 GCC 14 multilib 但缺少对应 libstdc++。 +- 本项目通过 `-DCMAKE_CXX_COMPILER=g++` 强制使用 GCC 13 规避该问题。 +- 后续任何新增 C++ 子项目沿用同样配置即可。 + +## 6. 后续可扩展方向 + +- 加入 `gtest` 单元测试（边界：空数组、单元素、全相等、严格逆序、含重复元素等）。 +- 引入 `clang-format` 配置文件锁定 4 空格缩进与 Google 风格。 +- 拓展 `algo` 命名空间，加入更多排序算法（插入、选择、归并、快速等）做对比。 diff --git a/docs/prompt_log.md b/docs/prompt_log.md new file mode 100644 index 0000000..fa64791 --- /dev/null +++ b/docs/prompt_log.md @@ -0,0 +1,14 @@ +# 提示词日志（Prompt Log） + +> 按用户规则 6：每次将 cursor 中新输入的对话内容更新到本日志。 +> 记录顺序：从上到下按时间顺序追加。 + +## 会话 01（plan 文档：`docs/01_你当前使用哪个大模型.md`） + +| 序号 | 时间（UTC） | 用户输入 | +| ---- | ----------- | -------- | +| 1 | 2026-05-10 12:51 | 你当前使用哪个大模型？ | +| 2 | 2026-05-10 12:51 | 你当前使用哪个大模型 | +| 3 | 2026-05-10 12:52 | 你当前使用哪个模型？ | +| 4 | 2026-05-10 12:53 | 请生成一个冒泡排序算法？ | +| 5 | 2026-05-11 02:24 | 你是那个模型？ | diff --git a/src/bubble_sort.cc b/src/bubble_sort.cc new file mode 100644 index 0000000..aa2a9f4 --- /dev/null +++ b/src/bubble_sort.cc @@ -0,0 +1,42 @@ +// Copyright 2026. All rights reserved. +// +// 冒泡排序算法（原始版本与提前退出优化版本）的实现。 + +#include "bubble_sort.h" + +#include + +namespace algo { + +void BubbleSort(int* data, std::size_t size) { + if (data == nullptr || size < 2) { + return; + } + for (std::size_t i = 0; i + 1 < size; ++i) { + for (std::size_t j = 0; j + 1 < size - i; ++j) { + if (data[j] > data[j + 1]) { + std::swap(data[j], data[j + 1]); + } + } + } +} + +void BubbleSortOptimized(int* data, std::size_t size) { + if (data == nullptr || size < 2) { + return; + } + for (std::size_t i = 0; i + 1 < size; ++i) { + bool swapped = false; + for (std::size_t j = 0; j + 1 < size - i; ++j) { + if (data[j] > data[j + 1]) { + std::swap(data[j], data[j + 1]); + swapped = true; + } + } + if (!swapped) { + break; + } + } +} + +} // namespace algo diff --git a/src/bubble_sort.h b/src/bubble_sort.h new file mode 100644 index 0000000..378d1d4 --- /dev/null +++ b/src/bubble_sort.h @@ -0,0 +1,46 @@ +// Copyright 2026. All rights reserved. +// +// 冒泡排序算法的接口声明。提供基础版本与提前退出优化版本。 + +#ifndef SRC_BUBBLE_SORT_H_ +#define SRC_BUBBLE_SORT_H_ + +#include +#include +#include + +namespace algo { + +// 基础冒泡排序：原地对 [data, data + size) 区间排序。 +// 时间复杂度 O(n^2)，空间复杂度 O(1)。 +void BubbleSort(int* data, std::size_t size); + +// 优化冒泡排序：当某一趟未发生交换时提前结束。 +// 对近似有序的数据可显著降低实际比较次数。 +void BubbleSortOptimized(int* data, std::size_t size); + +// 模板版本：支持任意可比较类型与自定义比较器。 +// 默认按升序排序（使用 std::less{}）。 +template > +void BubbleSort(std::vector* data, Compare cmp = Compare{}) { + if (data == nullptr) { + return; + } + const std::size_t n = data->size(); + for (std::size_t i = 0; i + 1 < n; ++i) { + bool swapped = false; + for (std::size_t j = 0; j + 1 < n - i; ++j) { + if (cmp((*data)[j + 1], (*data)[j])) { + std::swap((*data)[j], (*data)[j + 1]); + swapped = true; + } + } + if (!swapped) { + break; + } + } +} + +} // namespace algo + +#endif // SRC_BUBBLE_SORT_H_ diff --git a/src/main.cc b/src/main.cc new file mode 100644 index 0000000..d6add0c --- /dev/null +++ b/src/main.cc @@ -0,0 +1,63 @@ +// Copyright 2026. All rights reserved. +// +// 冒泡排序的演示程序：分别测试三种调用方式（C 数组基础版、 +// C 数组优化版、std::vector 模板版），并输出排序结果。 + +#include +#include +#include + +#include "bubble_sort.h" + +namespace { + +template +void PrintVector(const std::string& title, const std::vector& v) { + std::cout << title << ": ["; + for (std::size_t i = 0; i < v.size(); ++i) { + std::cout << v[i]; + if (i + 1 < v.size()) { + std::cout << ", "; + } + } + std::cout << "]\n"; +} + +void PrintArray(const std::string& title, const int* arr, std::size_t n) { + std::cout << title << ": ["; + for (std::size_t i = 0; i < n; ++i) { + std::cout << arr[i]; + if (i + 1 < n) { + std::cout << ", "; + } + } + std::cout << "]\n"; +} + +} // namespace + +int main() { + int data1[] = {5, 1, 4, 2, 8, 0, -3, 7}; + constexpr std::size_t kSize1 = sizeof(data1) / sizeof(data1[0]); + PrintArray("BubbleSort input ", data1, kSize1); + algo::BubbleSort(data1, kSize1); + PrintArray("BubbleSort output", data1, kSize1); + + int data2[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 8}; + constexpr std::size_t kSize2 = sizeof(data2) / sizeof(data2[0]); + PrintArray("BubbleSortOptim. input ", data2, kSize2); + algo::BubbleSortOptimized(data2, kSize2); + PrintArray("BubbleSortOptim. output", data2, kSize2); + + std::vector data3 = {3.14, 1.41, 2.71, 0.58, 1.62}; + PrintVector("BubbleSort input ", data3); + algo::BubbleSort(&data3); + PrintVector("BubbleSort output", data3); + + std::vector data4 = {1, 2, 3, 4, 5}; + PrintVector("BubbleSort desc input ", data4); + algo::BubbleSort(&data4, std::greater{}); + PrintVector("BubbleSort desc output", data4); + + return 0; +}