データ構造系ライブラリのドキュメント改善: AVL Tree, Treap, Segment Tree, Fenwick Tree

[Copilot]

競技プログラミング向けデータ構造ライブラリの包括的なドキュメント改善を実施しました。

改善内容

1. AVL Tree (algo/avl_tree/src/lib.rs)

• 追加前: ドキュメントがほぼ存在しない状態
• 追加後:
  • クレートレベルの包括的な説明（概要、計算量、用途、基本使用例）
  • 全ての public API に詳細なドキュメント
  • 13個の実行可能な doctest 例

2. Treap (algo/treap/src/lib.rs)

• 追加前: ドキュメントなし
• 追加後:
  • ランダム化二分探索木としての特徴説明
  • 全メソッドの詳細なドキュメント化
  • 13個の実行可能な doctest 例

3. Segment Tree (algo/segment_tree/src/lib.rs)

• 追加前: 基本的なドキュメントのみ
• 追加後:
  • モノイドとの関係性を含むより詳細な説明
  • 実用的な使用例の拡充（区間和、区間最小値等）
  • 8個の実行可能な doctest 例

4. Fenwick Tree (algo/fenwick_tree/src/lib.rs)

• 追加前: 基本的なドキュメントあり
• 追加後:
  • Binary Indexed Tree としての特性詳細説明
  • 群の演算に関する制約の明記
  • 5個の実行可能な doctest 例

ドキュメントの特徴

• 日本語での記述: 既存スタイルに合わせた統一された記述
• 計算量情報: 各操作の時間計算量・空間計算量を明記
• 競技プログラミング文脈: 実際の使用場面と典型的なパターンを説明
• 実行可能な例: 全 39個の doctest が正常に動作することを確認済み
• 実用性重視: 理論より実際の使い方に焦点を当てた説明

使用例

use avl_tree::AvlTree;

let mut tree = AvlTree::new();
tree.insert(3);
tree.insert(1); 
tree.insert(4);

// 順序統計
assert_eq!(tree.nth(0), Some(&1)); // 最小値
assert_eq!(tree.nth(1), Some(&3));

// 範囲クエリ  
assert_eq!(tree.le(&3), Some(&3)); // 3以下の最大値
assert_eq!(tree.ge(&2), Some(&3)); // 2以上の最小値

これらの改善により、競技プログラミングライブラリとしての使いやすさが大幅に向上し、新規ユーザーでも効率的にデータ構造を活用できるようになりました。

This pull request was created as a result of the following prompt from Copilot chat.

データ構造系ライブラリのドキュメント改善

以下のデータ構造系ライブラリクレートに包括的なdoc commentと実用的な使用例を追加してください：

対象ライブラリ

1. algo/avl_tree/src/lib.rs

• 現在：ドキュメントがほぼ存在しない
• 必要：クレートレベルのドキュメント、全てのpublic APIにdoc comment、実用例

2. algo/treap/src/lib.rs

• 現在：ドキュメントなし
• 必要：クレートレベルのドキュメント、全てのpublic APIにdoc comment、実用例

3. algo/segment_tree/src/lib.rs

• 現在：基本的なドキュメントのみ
• 必要：より詳細なドキュメント、使用例の拡充

4. algo/fenwick_tree/src/lib.rs

• 現在：基本的なドキュメントあり
• 必要：より詳細な説明、追加の使用例

ドキュメント要件

クレートレベルドキュメント（lib.rsの先頭）

• データ構造の概要説明
• 時間計算量・空間計算量
• 主な用途・適用場面
• 基本的な使用例

関数・構造体レベルドキュメント

• 各public APIの詳細説明
• パラメータの説明
• 戻り値の説明
• 計算量情報
• パニック条件（該当する場合）
• 実用的なコード例

Examples セクション

• 基本的な使い方
• 競技プログラミングでの典型的な使用パターン
• doctestとして動作する完全なコード例

実装ガイドライン

1. 日本語でのドキュメント記述

   • 既存のクレート（zarts, divisors等）のスタイルに合わせる
   • 競技プログラミング文脈での説明を含める

2. コード例の品質

   • doctestとして実行可能
   • 実際の競技プログラミング問題で使えるパターン
   • わかりやすい変数名とコメント

3. 一貫性の維持

   • 既存の良いドキュメント（mod_int, dijkstra等）のスタイルを参考に
   • フォーマットと構造の統一

4. 実用性重視

   • 理論的説明よりも実際の使い方を重視
   • 競技プログラミングでよく使われるパターンを含める

各ライブラリに対して適切なレベルのドキュメントを追加し、競技プログラミングライブラリとしての使いやすさを向上させてください。

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