add pow

README.md

@@ -4,4 +4,6 @@
 
 1. Сортировка вставками
 2. Нахождение наибольшего общего делителя
-3. Нахождение все простых множителей заданного числа.
+3. Нахождение все простых множителей заданного числа. (в работе)
+4. Сортировка слиянием. (в работе)
+5. Возведение в степень. (в работе)

bin/main.cpp

@@ -1,27 +1,45 @@
 #include <hack/logger/logger.hpp>
 
 #include "base/insertion_sort.hpp"
+#include "base/merge_sort.hpp"
+#include "base/merge_sort.v2.hpp"
 
 #include "numbers/gcd.hpp"
 #include "numbers/prime_factors.hpp"
+#include "numbers/pow.hpp"
 
 auto main() -> int
 {
+  {
+    hack::log()(alg::pow(3.0, 2), alg::pow(3.0, 3));
+    return 1;
+  }
   
-  // std::vector<int> v { 2, 5, 4, 6, 1, 3 };
+  {
     std::vector<int> v { 5, 4, 1, 5, 6 };
-  algorithms::insertion_sort(v);
+    alg::insertion_sort(v);
     hack::log()(v);
+  }
 
-  // hack::log()(algorithms::gcd(4851, 3003));
-  // hack::log()(algorithms::gcd(64, 28));
-  //
-  // hack::log()(algorithms::prime_factors_v1(127));
-  // hack::log()(algorithms::prime_factors_v1(128));
-  // hack::log()(algorithms::prime_factors_v1(130));
-  //
-  // hack::log()(algorithms::prime_factors_v2(127));
-  // hack::log()(algorithms::prime_factors_v2(128));
-  // hack::log()(algorithms::prime_factors_v2(130));
+  {
+    std::vector<int> v { 16, 7, 10, 1, 5, 11, 3, 8, 14, 4, 2, 12, 6, 13, 9, 15 };
+    alg_v2::merge_sort(v);
+    hack::log()(v);
+  }
+
+  {
+    hack::log()(alg::gcd(4851, 3003));
+    hack::log()(alg::gcd(64, 28));
+  }
+
+  {
+    hack::log()(alg::prime_factors_v1(127));
+    hack::log()(alg::prime_factors_v1(128));
+    hack::log()(alg::prime_factors_v1(130));
+
+    hack::log()(alg::prime_factors_v2(127));
+    hack::log()(alg::prime_factors_v2(128));
+    hack::log()(alg::prime_factors_v2(130));
+  }
 }
 

src/base/insertion_sort.hpp

@@ -5,7 +5,7 @@
 
 // Сортировка вставкой
 // Эффективна на мелких массивах. Сложнгость O(N^2)
-namespace algorithms
+namespace alg
 {
   inline void insertion_sort(std::vector<int>& v)
   {

src/base/merge_sort.hpp

@@ -0,0 +1,38 @@
+#pragma once
+
+#include <vector>
+#include <hack/logger/logger.hpp>
+
+// Сортировка вставкой
+// Эффективна на мелких массивах. Сложнгость O(N^2)
+namespace alg
+{
+  inline void merge(std::vector<int>& v, int left, int mid, int right, std::vector<int>& tmp) 
+  {
+    for(int i = left, j = mid + 1; left <= right; ++left)
+    {
+      bool useRight = i > mid || (j <= right && tmp[j] < tmp[i]);
+      v[left] = tmp[(useRight ? j : i)++];
+    }
+  }
+
+  inline void merge_sort_helper(std::vector<int>& v, int left, int right, std::vector<int>& tmp) 
+  {
+    if (left < right) 
+    {
+      int mid = (left + right) / 2;
+
+      merge_sort_helper(tmp, left, mid, v);
+      merge_sort_helper(tmp, mid + 1, right, v);
+
+      merge(v, left, mid, right, tmp);
+    }
+  }
+
+  inline void merge_sort(std::vector<int>& v)
+  {
+    std::vector<int> tmp(v);
+    merge_sort_helper(v, 0, v.size() - 1, tmp);
+  }
+}
+

src/base/merge_sort.v1.hpp

@@ -0,0 +1,84 @@
+#pragma once
+
+#include <vector>
+#include <hack/logger/logger.hpp>
+#include "insertion_sort.hpp"
+
+// Сортировка вставкой
+// Эффективна на мелких массивах. Сложнгость O(N^2)
+namespace alg_v1
+{
+  // Функция для слияния двух отсортированных половин массива
+  inline void merge(std::vector<int>& v, int start1, int end1, int start2, int end2) 
+  {
+    auto fs = start1;
+    auto fe = end2;
+
+    int i = 1;
+
+    std::vector<int> tmp(v);
+
+    while (start1 <= end1 && (start2 <= end2))
+    {
+      if (v[start1] < v[start2])
+      {
+        tmp[i] = v[start1];
+        ++start1;
+      }
+      else
+      {
+        tmp[i] = v[start2];
+        ++start2;
+      }
+      ++i;
+    }
+
+    if (start1 <= end1)
+    {
+      for (int j = start1; j < end1; ++j)
+      {
+        tmp[i] = v[j];
+        ++i;
+      }
+    }
+    else
+    {
+      for (int j = start2; j < end2; ++j)
+      {
+        tmp[i] = v[j];
+        ++i;
+      }
+    }
+
+    i = 1;
+    for (int j = fs; j < fe; ++j)
+    {
+      v[j] = tmp[i];
+      ++i;
+    }
+  }
+
+  inline void merge_sort_helper(int i, std::vector<int>& v, int first, int last) 
+  {
+    if (first < last) 
+    {
+      // Находим среднюю точку
+      int mid = (first + last) / 2;
+
+      hack::log()(i, " | first =", first, ", last =", last, ", mid =", mid);
+
+      // Сортируем первую и вторую половины
+      merge_sort_helper(1, v, first, mid);
+      merge_sort_helper(2, v, mid + 1, last);
+
+      // Сливаем отсортированные половины
+      merge(v, first, mid, mid + 1, last);
+    }
+  }
+
+  inline void merge_sort(std::vector<int>& v)
+  {
+    merge_sort_helper(0, v, 0, v.size() - 1);
+  }
+}
+

src/base/merge_sort.v2.hpp

@@ -0,0 +1,67 @@
+#pragma once
+
+#include <vector>
+#include <hack/logger/logger.hpp>
+#include "insertion_sort.hpp"
+
+// Сортировка вставкой
+// Эффективна на мелких массивах. Сложнгость O(N^2)
+namespace alg_v2
+{
+  inline void merge(std::vector<int>& v, int left, int mid, int right) 
+  {
+    std::vector<int> l(v.begin() + left, v.begin() + mid + 1);
+    std::vector<int> r(v.begin() + mid + 1, v.begin() + right + 1);
+
+    int i = 0; // индекс для левой подсистемы
+    int j = 0; // индекс для правой подсистемы
+    int k = left; // индекс для A[p:r+1]
+
+    // Объединение двух отсортированных подсистем
+    while (i < l.size() && j < r.size()) 
+    {
+        if (l[i] <= r[j]) {
+            v[k] = l[i];
+            i++;
+        } else {
+            v[k] = r[j];
+            j++;
+        }
+        k++;
+    }
+
+    // Копирование оставшихся элементов левой подсистемы (если есть)
+    while (i < l.size()) 
+    {
+        v[k] = l[i];
+        i++;
+        k++;
+    }
+
+    // Копирование оставшихся элементов правой подсистемы (если есть)
+    while (j < r.size()) {
+        v[k] = r[j];
+        j++;
+        k++;
+    }
+  }
+
+  inline void merge_sort_helper(std::vector<int>& v, int left, int right) 
+  {
+    if (left < right) 
+    {
+      int mid = (left + right) / 2;
+
+      merge_sort_helper(v, left, mid);
+      merge_sort_helper(v, mid + 1, right);
+
+      merge(v, left, mid, right);
+    }
+  }
+
+  inline void merge_sort(std::vector<int>& v)
+  {
+    merge_sort_helper(v, 0, v.size() - 1);
+  }
+}
+

src/numbers/gcd.hpp

@@ -2,7 +2,7 @@
 
 // Называется алгоритм Евклида
 // Находит наибольший общий делитель
-namespace algorithms
+namespace alg
 {
   inline int gcd(int a, int b)
   {

src/numbers/pow.hpp

@@ -0,0 +1,23 @@
+#pragma once
+
+// Возведение в степень
+namespace alg
+{
+  inline int pow(double a, int n)
+  {
+    double result = 1.0;
+    bool is_negative = n < 0;
+
+    if (is_negative) n *= -1;
+
+    while (n > 0)
+    {
+      if (n & 1) result *= a;
+      a *= a;
+      n >>= 1;
+    }
+
+    return is_negative ? 1.0 / result : result;
+  }
+}
+

src/numbers/prime_factors.hpp

@@ -5,7 +5,7 @@
 
 // Находит все простые множители заданного числа.
 // Простое число - это число > 1, которое делится на 1 и на само себя.
-namespace algorithms
+namespace alg
 {
   inline std::vector<int> prime_factors_v1(int a)
   {