文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （195）-- 算法导论14.3 3题

三、用go语言，请给出一个有效的算法，对一个给定的区间i，返回一个与i重叠且具有最小低端点的区间;或者当这样的区间不存在时返回T.nil。

文心一言，去掉math，代码正常运行：

在Go语言中，你可以使用结构体来表示区间，并使用切片来存储区间集合。然后，你可以遍历区间集合，找到与给定区间重叠且具有最小低端点的区间。

首先，定义区间结构体和T.nil（假设T是一个自定义类型，nil是其零值或空值。但在Go中，我们通常使用nil作为指针或接口的空值，或者使用特定类型的零值。为了简单起见，我将使用nil表示不存在的区间，并用一个指向Interval的指针来表示结果）：

package main

import (

"fmt"

"math"

)

type Interval struct {

Start, End int

}

func FindOverlapWithMinStart(intervals []Interval, target Interval) *Interval {

var minOverlap *Interval

for _, interval := range intervals {

if interval.Start > target.End || interval.End < target.Start {

// 区间不重叠

continue

}

if minOverlap == nil || interval.Start < minOverlap.Start {

// 找到重叠且具有更小低端点的区间

minOverlap = &interval

}

}

return minOverlap

}

func main() {

intervals := []Interval{

{1, 5},

{3, 7},

{9, 12},

{15, 18},

}

target := Interval{2, 6}

overlap := FindOverlapWithMinStart(intervals, target)

if overlap == nil {

fmt.Println("No overlapping interval found.")

} else {

fmt.Printf("Overlapping interval with min start found: %v\n", overlap)

}

}

注意，上述代码中的FindOverlapWithMinStart函数会返回与给定区间重叠且具有最小低端点的区间。如果没有找到这样的区间，则返回nil。

在上述示例中，我们定义了一个区间切片intervals和一个目标区间target。然后，我们调用FindOverlapWithMinStart函数来查找与target重叠且具有最小低端点的区间，并打印结果。

请注意，我在代码中使用了指针来表示区间，这样可以在不复制整个结构体的情况下返回区间的引用。但是，这也要求调用方在使用返回的区间时要注意空指针异常。如果你不想使用指针，可以将函数的返回类型更改为Interval，并在需要时返回区间的副本或零值。

希望这可以帮助到你！如有任何疑问，请随时提问。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述讯飞星火，代码正常运行：

在Go语言中，我们可以使用区间树（Interval Tree）这种数据结构来解决这个问题。区间树是一种平衡二叉搜索树，用于存储一维间隔。它允许快速检索所有与给定间隔重叠的间隔。

以下是一个简单的实现：

package main

import (

"fmt"

"math"

)

type Interval struct {

low, high int

}

type Node struct {

interval Interval

max      int

left     *Node

right    *Node

}

func NewNode(i Interval) *Node {

return &Node{interval: i, max: i.high}

}

func insert(root *Node, i Interval) *Node {

if root == nil {

return NewNode(i)

}

if i.low < root.interval.low {

root.left = insert(root.left, i)

} else {

root.right = insert(root.right, i)

}

if root.max < i.high {

root.max = i.high

}

return root

}

func overlapSearch(root *Node, i Interval) *Interval {

if root == nil {

return nil

}

if root.interval.low <= i.high && root.interval.high >= i.low {

return &root.interval

}

if root.left != nil && root.left.max >= i.low {

return overlapSearch(root.left, i)

}

return overlapSearch(root.right, i)

}

func main() {

intervals := []Interval{

{15, 20},

{10, 30},

{17, 19},

{5, 20},

{12, 15},

{30, 40},

}

var root *Node

for _, interval := range intervals {

root = insert(root, interval)

}

i := Interval{5, 7}

result := overlapSearch(root, i)

if result != nil {

fmt.Printf("Overlap with %v

", *result)

} else {

fmt.Println("No overlap found")

}

}

在这个代码中，我们首先定义了一个区间结构和一个节点结构。然后，我们实现了一个插入函数，用于将新的区间插入到区间树中。最后，我们实现了一个overlapSearch函数，用于查找与给定区间重叠的区间。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述360智脑：

以下是 Go 语言实现的查询给定区间 i 的最小低端点的算法：

type IntervalTreeNode struct {

LeftChild  *IntervalTreeNode

RightChild *IntervalTreeNode

Max        int

// 其他属性

}

func FindMinLowEndpoint(node *IntervalTreeNode, i int) *IntervalTreeNode {

// 如果节点为空，返回 nil

if node == nil {

return nil

}

// 如果当前节点的区间与查询区间没有交集，返回 nil

if node.Max < i {

return nil

}

// 查询左子树

leftResult := FindMinLowEndpoint(node.LeftChild, i)

// 如果左子树有结果，返回左子树的结果

if leftResult != nil {

return leftResult

}

// 如果当前节点的低端点小于或等于查询区间，返回当前节点

if node.Max >= i {

return node

}

// 查询右子树

rightResult := FindMinLowEndpoint(node.RightChild, i)

// 如果右子树有结果，返回右子树的结果

if rightResult != nil {

return rightResult

}

// 如果左右子树都没有结果，返回当前节点

return node

}

注意，以上代码仅为示例，具体实现可能需要根据实际需求进行调整。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述智谱清言，代码不能运行：

以下是一个使用Go语言编写的有效算法，它接受一个区间i，然后返回一个与i重叠且具有最小低端点的区间。如果这样的区间不存在，则返回nil。

package main

import (

"fmt"

)

// Interval 表示一个区间

type Interval struct {

Low  int

High int

}

// OverlappingMinimum 返回与给定区间重叠且具有最小低端点的区间

func OverlappingMinimum(i Interval) *Interval {

// 初始化一个不重叠的区间

min := &Interval{Low: i.High + 1, High: i.High + 1}

// 遍历所有区间

// 这里应该替换为实际的数据源，例如从文件读取或数据库查询等

var allIntervals = []*Interval{

{Low: 1, High: 5},

{Low: 8, High: 10},

{Low: 3, High: 7},

// ... 其他区间

}

for _, other := range allIntervals {

// 检查当前区间是否与i重叠

if i.Low < other.High && other.Low < i.High {

// 如果当前区间的低端点更小，则更新最小低端点

if other.Low < min.Low {

min = other

}

}

}

// 如果没有找到重叠的区间，返回nil

if min.Low > i.High+1 {

return nil

}

return min

}

func main() {

// 测试用例

testInterval := &Interval{Low: 2, High: 5}

result := OverlappingMinimum(testInterval)

if result == nil {

fmt.Println("没有找到重叠的区间")

} else {

fmt.Printf("与区间 %+v 重叠的最小区间是 %+v\n", testInterval, result)

}

}

请注意，上述代码中的allIntervals是一个示例数组，您需要根据实际情况从适当的数据源中获取区间数据。

该函数OverlappingMinimum遍历所有区间，检查它们是否与给定的区间i重叠，并记录下发现的重叠区间中具有最小低端点的那个。如果没有任何区间与i重叠，则返回nil。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述通义千问：

为了在区间树中找到与给定区间i重叠且具有最小低端点的区间，我们可以遍历区间树，使用递归方法来找到满足条件的区间。以下是一个基于Go语言的伪代码实现，假设我们有一个定义好的区间结构体Interval和区间树节点结构体Node：

type Interval struct {

Start, End float64 // 假设区间起点和终点为浮点数类型，这里是开区间

}

type Node struct {

Interval Interval

MinOverlapStart float64 // 记录当前节点及子孙区间中与目标区间重叠的最小低端点

MinOverlapNode *Node   // 记录对应最小低端点的节点

Left, Right *Node

}

// FindMinOverlap 函数返回与给定区间 i 重叠且具有最小低端点的区间；若不存在则返回 nil

func FindMinOverlap(root *Node, i Interval) *Interval {

if root == nil {

return nil

}

minOverlap := findMinOverlapHelper(root, i)

if minOverlap.MinOverlapNode != nil {

return &minOverlap.MinOverlapNode.Interval

} else {

return nil

}

}

// 辅助函数，递归查找

func findMinOverlapHelper(node *Node, i Interval) (overlapInfo struct {

MinOverlapStart float64

MinOverlapNode  *Node

}) {

overlapInfo.MinOverlapStart = math.MaxFloat64

overlapInfo.MinOverlapNode = nil

if node.Interval.Start < i.End && node.Interval.End > i.Start { // 与目标区间有重叠

// 更新最小重叠低端点

if node.Interval.Start < overlapInfo.MinOverlapStart {

overlapInfo.MinOverlapStart = node.Interval.Start

overlapInfo.MinOverlapNode = node

}

// 继续在左子树寻找可能更小的重叠低端点

leftOverlap := findMinOverlapHelper(node.Left, i)

if leftOverlap.MinOverlapStart < overlapInfo.MinOverlapStart {

overlapInfo = leftOverlap

}

// 继续在右子树寻找可能更小的重叠低端点

rightOverlap := findMinOverlapHelper(node.Right, i)

if rightOverlap.MinOverlapStart < overlapInfo.MinOverlapStart {

overlapInfo = rightOverlap

}

}

return overlapInfo

}

请注意，上述实现中，我们使用了一个临时结构体overlapInfo存储最小重叠低端点及其对应的节点。在实际应用中，如果区间树节点本身就保存了重叠信息的相关字段（例如MinOverlapStart和MinOverlapNode），则可以直接修改节点状态，而不是通过临时变量传递结果。同时，在具体实现时，请确保对树节点进行初始化或更新时处理好边界条件。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述在这里插入图片描述天工，代码正常运行：

在Go语言中，你可以通过遍历所有区间并找到与给定区间i重叠并且低端点最小的区间。以下是一种可能的实现方式：

package main

import (

"fmt"

"sort"

)

type Interval struct {

Low  int

High int

}

func findOverlapMinLow(intervals []Interval, i Interval) Interval {

overlappedIntervals := []Interval{}

for _, interval := range intervals {

if i.Low >= interval.Low && i.High >= interval.Low {

overlappedIntervals = append(overlappedIntervals, interval)

}

}

if len(overlappedIntervals) == 0 {

return Interval{Low: -1, High: -1}

}

sort.Slice(overlappedIntervals, func(i, j int) bool { return overlappedIntervals[i].Low < overlappedIntervals[j].Low })

return overlappedIntervals[0]

}

func main() {

intervals := []Interval{{Low: 1, High: 5}, {Low: 3, High: 7}, {Low: 6, High: 10}}

i := Interval{Low: 4, High: 8}

fmt.Println(findOverlapMinLow(intervals, i)) // Output: {Low: 3, High: 7}

}

这段代码首先找到所有与给定区间i重叠的区间，然后在这些区间中找到低端点最低的那个。如果没有找到任何重叠的区间，就返回一个低端点和高端点都为-1的区间。

在这里插入图片描述在这里插入图片描述灵小智，代码正常运行：

以下是使用Go语言编写的算法示例，用于寻找与给定区间i重叠且具有最小低端点的区间：

package main

import (

"fmt"

"math"

)

type Interval struct {

Start int

End   int

}

var T = Interval{math.MaxInt64, math.MaxInt64}

func findSmallestOverlap(intervals []Interval, i Interval) Interval {

smallestOverlap := T

for _, interval := range intervals {

if interval.Start <= i.End && interval.End >= i.Start && interval.Start < smallestOverlap.Start {

smallestOverlap = interval

}

}

if smallestOverlap == T {

return T

}

return smallestOverlap

}

func main() {

intervals := []Interval{

{1, 5},

{3, 9},

{8, 12},

{10, 15},

}

i := Interval{6, 7}

result := findSmallestOverlap(intervals, i)

if result == T {

fmt.Println("No overlapping interval found.")

} else {

fmt.Printf("Smallest overlapping interval: [%d, %d]\n", result.Start, result.End)

}

}

请注意，在上述示例中，我们使用Interval结构表示区间。T是一个预定义的特殊区间，用于表示不存在重叠区间的情况。findSmallestOverlap函数接受一个包含多个区间的切片和一个给定的区间i作为输入，并返回具有最小低端点的重叠区间，如果不存在则返回T。

在main函数中，我们创建了一个包含多个示例区间的切片intervals，并指定了待查找重叠区间的区间i。然后，我们调用findSmallestOverlap函数来查找结果，并根据返回值打印相应的消息。

请根据您的实际需求进行适当的修改和调整。这只是一个示例，您可以根据自己的具体情况进行进一步的定制化。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述chatgpt：

以下是一个用 Go 语言编写的算法，用于在给定区间 i 的集合中找到与 i 重叠且具有最小低端点的区间：

type Interval struct {

start int

end   int

}

func findMinOverlap(intervals []Interval, i Interval) Interval {

var minOverlap Interval

// 初始化为 T.nil，表示不存在满足条件的区间

minOverlap.start = -1

minOverlap.end = -1

for _, interval := range intervals {

if interval.start <= i.end && interval.end >= i.start {

// 如果当前区间与 i 有重叠

if minOverlap.start == -1 || interval.start < minOverlap.start {

// 如果是第一个重叠区间或者找到了更小的低端点，则更新最小重叠区间

minOverlap = interval

}

}

}

return minOverlap

}

你可以将待查找的区间集合以及目标区间传入findMinOverlap函数，并返回与之重叠且具有最小低端点的区间。如果不存在这样的区间，则返回T.nil，即初始化为 (-1, -1) 的特殊值。

注意：上述代码仅提供了一种基本实现思路，具体使用时还需要根据实际情况进行调整和优化。

在这里插入图片描述在这里插入图片描述kimi，代码不能运行：

在 Go 语言中，要实现这个算法，我们需要遍历区间树并找到与给定区间i重叠且具有最小低端点的区间。以下是一个可能的实现：

package main

import (

"fmt"

)

type IntervalNode struct {

interval [2]int // [low, high]

value    int

left     *IntervalNode

right    *IntervalNode

}

// INTERVAL-SEARCH-EXACTLY 函数

func INTERVAL_SEARCH_EXACTLY(root *IntervalNode, i [2]int) *IntervalNode {

// 如果根节点为空，返回 nil

if root == nil {

return nil

}

// 如果当前节点的区间与给定区间 i 完全重叠，检查是否有更小的低端点

if root.interval[0] <= i[0] && root.interval[1] >= i[1] {

return findMinLowest(root, i)

}

// 如果当前节点的低端点小于 i 的低端点，只在右子树中搜索

if root.interval[0] < i[0] {

return INTERVAL_SEARCH_EXACTLY(root.right, i)

}

// 如果当前节点的低端点大于 i 的低端点，只在左子树中搜索

if root.interval[0] > i[0] {

return INTERVAL_SEARCH_EXACTLY(root.left, i)

}

// 如果当前节点的低端点等于 i 的低端点，继续在左右子树中搜索

leftResult := INTERVAL_SEARCH_EXACTLY(root.left, i)

rightResult := INTERVAL_SEARCH_EXACTLY(root.right, i)

// 如果左右子树中都没有找到更小的低端点，返回当前节点

if leftResult == nil && rightResult == nil {

return root

}

// 如果左右子树中只有一个结果，返回那个结果

if leftResult == nil {

return rightResult

}

if rightResult == nil {

return leftResult

}

// 如果左右子树都有结果，比较低端点并返回较小的那个

if leftResult.interval[0] < rightResult.interval[0] {

return leftResult

}

return rightResult

}

// findMinLowest 辅助函数，用于在当前节点的子树中找到具有最小低端点的节点

func findMinLowest(node *IntervalNode, i [2]int) *IntervalNode {

if node == nil {

return nil

}

// 如果当前节点的低端点小于 i 的低端点，只在右子树中搜索

if node.interval[0] < i[0] {

return findMinLowest(node.right, i)

}

// 如果当前节点的低端点大于 i 的低端点，只在左子树中搜索

if node.interval[0] > i[0] {

return findMinLowest(node.left, i)

}

// 如果当前节点的低端点等于 i 的低端点，继续在左右子树中搜索

leftMin := findMinLowest(node.left, i)

rightMin := findMinLowest(node.right, i)

// 如果左右子树中都没有找到更小的低端点，返回当前节点

if leftMin == nil && rightMin == nil {

return node

}

// 如果左右子树中只有一个结果，返回那个结果

if leftMin == nil {

return rightMin

}

if rightMin == nil {

return leftMin

}

// 如果左右子树都有结果，比较低端点并返回较小的那个

if leftMin.interval[0] < rightMin.interval[0] {

return leftMin

}

return rightMin

}

func main() {

// 假设我们有一个区间树的根节点

root := &IntervalNode{

interval: [2]int{1, 5},

value:    1,

left:     &IntervalNode{interval: [2]int{2, 3}, value: 2},

right:    &IntervalNode{interval: [4, 6], value: 3},

}

// 给定区间 i

i := [2]int{3, 4}

// 搜索最小低端点的区间

result := INTERVAL_SEARCH_EXACTLY(root, i)

if result != nil {

fmt.Printf("Found interval with minimum low point: [%d, %d]\n", result.interval[0], result.interval[1])

} else {

fmt.Println("No interval found with the given low point.")

}

}

在这个实现中，INTERVAL_SEARCH_EXACTLY函数递归地搜索区间树，寻找与给定区间i重叠且具有最小低端点的区间。如果找到了这样的区间，它将返回该区间的节点；如果没有找到，它将返回nil。findMinLowest是一个辅助函数，用于在当前节点的子树中找到具有最小低端点的节点。

请注意，这个实现假设区间树的节点结构体IntervalNode包含了区间和值。在实际的 Go 代码中，你可能需要根据具体的区间树实现来调整这个代码。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述混元，代码正常运行：

以下是使用 Go 语言实现的一个算法，它可以找到与给定区间 i 重叠且具有最小低端点的区间，或者在这样的区间不存在时返回 T.nil。

package main

import "fmt"

type Interval struct {

start int

end   int

}

type Node struct {

interval Interval

left     *Node

right    *Node

}

func newNode(interval Interval) *Node {

return &Node{

interval: interval,

}

}

func findMinOverlappingInterval(root *Node, i Interval) *Node {

current := root

minOverlapping := &Node{interval: Interval{start: 1<<31 - 1, end: 1<<31 - 1}}

for current != nil {

if current.interval.start <= i.end && current.interval.end >= i.start {

if current.interval.start < minOverlapping.interval.start {

minOverlapping = current

}

}

if i.start< current.interval.start {

current = current.left

} else {

current = current.right

}

}

if minOverlapping.interval.start == 1<<31-1 && minOverlapping.interval.end == 1<<31-1 {

return nil

}

return minOverlapping

}

func main() {

root := newNode(Interval{start: 1, end: 3})

root.left = newNode(Interval{start: 2, end: 4})

root.right = newNode(Interval{start: 4, end: 6})

i := Interval{start: 2, end: 5}

result := findMinOverlappingInterval(root, i)

if result != nil {

fmt.Printf("Found overlapping interval: %d-%d\n", result.interval.start, result.interval.end)

} else {

fmt.Println("No overlapping interval found")

}

}

这个代码实现了一个简单的区间树，其中每个区间都是开区间。findMinOverlappingInterval 函数在这个区间树中查找与给定区间 i 重叠且具有最小低端点的区间，或者在这样的区间不存在时返回 nil。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述