Add Kotlin code for computational complexity (krahets#1090)

* feat(kotlin):new kotlin support files

* fix(kotlin):

    reviewed the formatting, comments and so on.

* fix(kotlin): fix the indentation and format

* feat(kotlin): Add kotlin code for the backtraking chapter.

* fix(kotlin): fix incorrect output of preorder_traversal_iii_template.kt file

* fix(kotlin): simplify kotlin codes

* fix(kotlin): modify n_queens.kt for consistency.

* feat(kotlin): add kotlin code for computational complexity.

* fix(kotlin): remove iteration folder.

* fix(kotlin): remove n_queens.kt file out of folder.

* fix(kotlin): remove some folders.

* style(kotlin): modified two chapters.

codes/kotlin/chapter_computational_complexity/iteration.kt

@@ -0,0 +1,74 @@
+/**
+ * File: iteration.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd ([email protected])
+ */
+
+package chapter_computational_complexity.iteration
+
+/* for 循环 */
+fun forLoop(n: Int): Int {
+    var res = 0
+    // 循环求和 1, 2, ..., n-1, n
+    for (i in 1..n) {
+        res += i
+    }
+    return res
+}
+
+/* while 循环 */
+fun whileLoop(n: Int): Int {
+    var res = 0
+    var i = 1 // 初始化条件变量
+    // 循环求和 1, 2, ..., n-1, n
+    while (i <= n) {
+        res += i
+        i++ // 更新条件变量
+    }
+    return res
+}
+
+/* while 循环（两次更新） */
+fun whileLoopII(n: Int): Int {
+    var res = 0
+    var i = 1 // 初始化条件变量
+    // 循环求和 1, 4, 10, ...
+    while (i <= n) {
+        res += i
+        // 更新条件变量
+        i++
+        i *= 2
+    }
+    return res
+}
+
+/* 双层 for 循环 */
+fun nestedForLoop(n: Int): String {
+    val res = StringBuilder()
+    // 循环 i = 1, 2, ..., n-1, n
+    for (i in 1..n) {
+        // 循环 j = 1, 2, ..., n-1, n
+        for (j in 1..n) {
+            res.append(" ($i, $j), ")
+        }
+    }
+    return res.toString()
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    val n = 5
+    var res: Int
+
+    res = forLoop(n)
+    println("\nfor 循环的求和结果 res = $res")
+
+    res = whileLoop(n)
+    println("\nwhile 循环的求和结果 res = $res")
+
+    res = whileLoopII(n)
+    println("\nwhile 循环 (两次更新) 求和结果 res = $res")
+
+    val resStr = nestedForLoop(n)
+    println("\n双层 for 循环的遍历结果 $resStr")
+}

codes/kotlin/chapter_computational_complexity/recursion.kt

@@ -0,0 +1,76 @@
+/**
+ * File: recursion.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd ([email protected])
+ */
+
+package chapter_computational_complexity.recursion
+
+import java.util.*
+
+/* 递归 */
+fun recur(n: Int): Int {
+    // 终止条件
+    if (n == 1)
+        return 1
+    // 递: 递归调用
+    val res = recur(n - 1)
+    // 归: 返回结果
+    return n + res
+}
+
+/* 使用迭代模拟递归 */
+fun forLoopRecur(n: Int): Int {
+    // 使用一个显式的栈来模拟系统调用栈
+    val stack = Stack<Int>()
+    var res = 0
+    // 递: 递归调用
+    for (i in n downTo 0) {
+        stack.push(i)
+    }
+    // 归: 返回结果
+    while (stack.isNotEmpty()) {
+        // 通过“出栈操作”模拟“归”
+        res += stack.pop()
+    }
+    // res = 1+2+3+...+n
+    return res
+}
+
+/* Kotlin tailrec 关键词使函数实现尾递归优化 */
+tailrec fun tailRecur(n: Int, res: Int): Int {
+    // 终止条件
+    if (n == 0)
+        return res
+    // 尾递归调用
+    return tailRecur(n - 1, res + n)
+}
+
+/* 斐波那契数列：递归 */
+fun fib(n: Int): Int {
+    // 终止条件 f(1) = 0, f(2) = 1
+    if (n == 1 || n == 2)
+        return n - 1
+    // 递归调用 f(n) = f(n-1) + f(n-2)
+    val res = fib(n - 1) + fib(n - 2)
+    // 返回结果 f(n)
+    return res
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    val n = 5
+    var res: Int
+
+    res = recur(n)
+    println("\n递归函数的求和结果 res = $res")
+
+    res = forLoopRecur(n)
+    println("\n使用迭代模拟递归求和结果 res = $res")
+
+    res = tailRecur(n, 0)
+    println("\n尾递归函数的求和结果 res = $res")
+
+    res = fib(n)
+    println("\n斐波那契数列的第 $n 项为 $res")
+}

codes/kotlin/chapter_computational_complexity/space_complexity.kt

@@ -0,0 +1,109 @@
+/**
+ * File: space_complexity.kt
+ * Created Time: 2024-01-25
+ * Author: curtishd ([email protected])
+ */
+
+package chapter_computational_complexity.space_complexity
+
+import utils.ListNode
+import utils.TreeNode
+import utils.printTree
+
+/* 函数 */
+fun function(): Int {
+    // 执行某些操作
+    return 0
+}
+
+/* 常数阶 */
+fun constant(n: Int) {
+    // 常量、变量、对象占用 O(1) 空间
+    val a = 0
+    var b = 0
+    val nums = Array(10000) { 0 }
+    val node = ListNode(0)
+    // 循环中的变量占用 O(1) 空间
+    for (i in 0..<n) {
+        val c = 0
+    }
+    // 循环中的函数占用 O(1) 空间
+    for (i in 0..<n) {
+        function()
+    }
+}
+
+/* 线性阶 */
+fun linear(n: Int) {
+    // 长度为 n 的数组占用 O(n) 空间
+    val nums = Array(n) { 0 }
+    // 长度为 n 的列表占用 O(n) 空间
+    val nodes = mutableListOf<ListNode>()
+    for (i in 0..<n) {
+        nodes.add(ListNode(i))
+    }
+    // 长度为 n 的哈希表占用 O(n) 空间
+    val map = mutableMapOf<Int, String>()
+    for (i in 0..<n) {
+        map[i] = i.toString()
+    }
+}
+
+/* 线性阶（递归实现） */
+fun linearRecur(n: Int) {
+    println("递归 n = $n")
+    if (n == 1)
+        return
+    linearRecur(n - 1)
+}
+
+/* 平方阶 */
+fun quadratic(n: Int) {
+    // 矩阵占用 O(n^2) 空间
+    val numMatrix: Array<Array<Int>?> = arrayOfNulls(n)
+    // 二维列表占用 O(n^2) 空间
+    val numList: MutableList<MutableList<Int>> = arrayListOf()
+    for (i in 0..<n) {
+        val tmp = mutableListOf<Int>()
+        for (j in 0..<n) {
+            tmp.add(0)
+        }
+        numList.add(tmp)
+    }
+}
+
+/* 平方阶（递归实现） */
+tailrec fun quadraticRecur(n: Int): Int {
+    if (n <= 0)
+        return 0
+    // 数组 nums 长度为 n, n-1, ..., 2, 1
+    val nums = Array(n) { 0 }
+    println("递归 n = $n 中的 nums 长度 = ${nums.size}")
+    return quadraticRecur(n - 1)
+}
+
+/* 指数阶（建立满二叉树） */
+fun buildTree(n: Int): TreeNode? {
+    if (n == 0)
+        return null
+    val root = TreeNode(0)
+    root.left = buildTree(n - 1)
+    root.right = buildTree(n - 1)
+    return root
+}
+
+/* Driver Code */
+fun main() {
+    val n = 5
+    // 常数阶
+    constant(n)
+    // 线性阶
+    linear(n)
+    linearRecur(n)
+    // 平方阶
+    quadratic(n)
+    quadraticRecur(n)
+    // 指数阶
+    val root: TreeNode? = buildTree(n)
+    printTree(root)
+}