Задача: 174. Dungeon Game
Сложность: hard

Демоны захватили принцессу и заточили её в правом нижнем углу подземелья. Подземелье состоит из m x n комнат, расположенных в виде двумерной сетки. Наш отважный рыцарь изначально находится в левом верхнем углу и должен пробиться через подземелье, чтобы спасти принцессу.
У рыцаря есть начальное количество очков здоровья, представленное положительным целым числом. Если в какой-то момент его очки здоровья упадут до 0 или ниже, он немедленно умрёт.
Некоторые комнаты охраняются демонами (представлены отрицательными числами), поэтому рыцарь теряет здоровье, заходя в эти комнаты; другие комнаты либо пусты (представлены как 0), либо содержат магические шары, увеличивающие здоровье рыцаря (представлены положительными числами).
Чтобы как можно быстрее добраться до принцессы, рыцарь решает двигаться только вправо или вниз на каждом шаге.
Верните минимальное начальное количество здоровья рыцаря, чтобы он мог спасти принцессу.
Учтите, что любая комната может содержать угрозы или усиления, включая первую комнату, в которую входит рыцарь, и последнюю комнату, где заточена принцесса.

Пример:

Input: dungeon = [[-2,-3,3],[-5,-10,1],[10,30,-5]] Output: 7

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определяем матрицу dp[row][col], где элемент указывает минимальное количество здоровья, необходимое рыцарю с этой позиции до конца пути.

2⃣Заполняем матрицу снизу-вверх и справа-налево, начиная с конечной ячейки, сравнивая варианты движения вправо и вниз.

3⃣Для каждой клетки берем минимальное здоровье, необходимое для движения дальше, и корректируем с учетом текущего значения подземелья.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    int calculateMinimumHP(vector<vector<int>>& dungeon) {
        int rows = dungeon.size(), cols = dungeon[0].size();
        vector<vector<int>> dp(rows, vector<int>(cols, INT_MAX));

        auto get_min_health = [&](int currCell, int nextRow, int nextCol) -> int {
            if (nextRow >= rows || nextCol >= cols) {
                return INT_MAX;
            }
            int nextCell = dp[nextRow][nextCol];
            return max(1, nextCell - currCell);
        };

        for (int row = rows - 1; row >= 0; --row) {
            for (int col = cols - 1; col >= 0; --col) {
                int currCell = dungeon[row][col];

                int right_health = get_min_health(currCell, row, col + 1);
                int down_health = get_min_health(currCell, row + 1, col);
                int next_health = min(right_health, down_health);

                int min_health;
                if (next_health != INT_MAX) {
                    min_health = next_health;
                } else {
                    min_health = currCell >= 0 ? 1 : 1 - currCell;
                }

                dp[row][col] = min_health;
            }
        }

        return dp[0][0];
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 206. Reverse Linked List
Сложность: easy

Дан односвязный список. Необходимо развернуть список и вернуть его новую голову.

Пример:

Input: head = [1,2,3,4,5] Output: [5,4,3,2,1]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируем два указателя:
prev = nullptr — будет в итоге указывать на новую голову
curr = head — начнем с текущей головы списка

2⃣Пока curr не равен nullptr:
Сохраняем следующий узел: nextTemp = curr->next
Меняем направление указателя: curr->next = prev
Продвигаем оба указателя вперёд: prev = curr, curr = nextTemp

3⃣Когда цикл завершится, prev будет указывать на новую голову — возвращаем его.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    ListNode* reverseList(ListNode* head) {
        ListNode* prev = nullptr;
        ListNode* curr = head;
        while (curr) {
            ListNode* nextTemp = curr->next;
            curr->next = prev;
            prev = curr;
            curr = nextTemp;
        }
        return prev;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1328. Break a Palindrome
Сложность: medium

Дана палиндромная строка из строчных английских букв palindrome. Замените ровно один символ на любую строчную английскую букву так, чтобы результирующая строка не была палиндромом и чтобы она была лексикографически наименьшей из возможных.

Верните получившуюся строку. Если нет способа заменить символ, чтобы строка перестала быть палиндромом, верните пустую строку.

Строка a лексикографически меньше строки b (одинаковой длины), если в первой позиции, где они отличаются, у строки a символ строго меньше соответствующего символа в строке b. Например, "abcc" лексикографически меньше "abcd", потому что первой различающейся позицией является четвертая, и 'c' меньше, чем 'd'.

Пример:

Input: palindrome = "abccba"
Output: "aaccba"
Explanation: There are many ways to make "abccba" not a palindrome, such as "zbccba", "aaccba", and "abacba".
Of all the ways, "aaccba" is the lexicographically smallest.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если длина строки равна 1, верните пустую строку, так как невозможно создать непалиндромическую строку в этом случае.

2⃣Итерируйтесь по строке слева до середины строки: если символ не равен 'a', измените его на 'a' и верните строку.

3⃣Если вы прошли всю левую часть строки и все еще не получили непалиндромическую строку, это означает, что строка состоит только из 'a'. Следовательно, измените последний символ на 'b' и верните полученную строку.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    string breakPalindrome(string palindrome) {
        int length = palindrome.size();
        
        if (length == 1) { 
            return "";
        }
        
        for (int i = 0; i < length / 2; i++) {
            if (palindrome[i] != 'a') {
                palindrome[i] = 'a';
                return palindrome;
            }
        }
        
        palindrome[length - 1] = 'b';
        return palindrome;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 235. Lowest Common Ancestor of a Binary Search Tree
Сложность: medium

Дано бинарное дерево поиска (BST). Найдите наименьший общий предок (LCA) двух заданных узлов в BST.
Согласно определению LCA на Википедии: "Наименьший общий предок определяется между двумя узлами p и q как наименьший узел в дереве T, который имеет как p, так и q в качестве потомков (где мы допускаем, что узел может быть потомком самого себя)."

Пример:

Input: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 8
Output: 6
Explanation: The LCA of nodes 2 and 8 is 6.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Начало обхода дерева с корня: Начните обход дерева с корневого узла. Проверьте, находятся ли узлы p и q в правом или левом поддереве текущего узла.

2⃣Продолжение поиска в поддереве: Если оба узла p и q находятся в правом поддереве текущего узла, продолжайте поиск в правом поддереве, начиная с шага 1. Если оба узла p и q находятся в левом поддереве текущего узла, продолжайте поиск в левом поддереве, начиная с шага 1.

3⃣Нахождение LCA: Если узлы p и q находятся в разных поддеревьях относительно текущего узла или один из узлов равен текущему узлу, то текущий узел является наименьшим общим предком (LCA). Верните этот узел как результат.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        int parentVal = root->val;
        int pVal = p->val;
        int qVal = q->val;

        if (pVal > parentVal && qVal > parentVal) {
            return lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
        } else if (pVal < parentVal && qVal < parentVal) {
            return lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
        } else {
            return root;
        }
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 848. Shifting Letters
Сложность: medium

Вам дана строка s из строчных букв английского алфавита и целочисленный массив shifts такой же длины.

Назовем shift() буквы следующей буквой в алфавите (с переходом так, что 'z' становится 'a').
Например, shift('a') = 'b', shift('t') = 'u', и shift('z') = 'a'.
Теперь для каждого shifts[i] = x мы хотим сдвинуть первые i + 1 букв строки s на x раз.

Верните итоговую строку после применения всех таких сдвигов к s.

Пример:

Input: s = "abc", shifts = [3,5,9]
Output: "rpl"
Explanation: We start with "abc".
After shifting the first 1 letters of s by 3, we have "dbc".
After shifting the first 2 letters of s by 5, we have "igc".
After shifting the first 3 letters of s by 9, we have "rpl", the answer.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вычислите общее количество сдвигов для всех символов строки, используя массив shifts.

2⃣Пройдите по строке s и примените вычисленные сдвиги к каждому символу, начиная с первого и уменьшая количество сдвигов на текущем шаге.

3⃣Постройте и верните итоговую строку после всех сдвигов.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    string shiftingLetters(string S, vector<int>& shifts) {
        string ans;
        int X = 0;
        for (int shift : shifts)
            X = (X + shift) % 26;

        for (int i = 0; i < S.size(); ++i) {
            int index = S[i] - 'a';
            ans += (char) ((index + X) % 26 + 97);
            X = (X - shifts[i] + 26) % 26;
        }

        return ans;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 926. Flip String to Monotone Increasing
Сложность: medium

Двоичная строка является монотонно возрастающей, если она состоит из некоторого количества 0 (возможно, ни одного), за которым следует некоторое количество 1 (также возможно, ни одного). Вам дана двоичная строка s. Вы можете перевернуть s[i], изменив ее значение с 0 на 1 или с 1 на 0.

Пример:

Input: s = "00110"
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать массив left для подсчета количества операций, чтобы сделать подстроку до текущего индекса монотонной (только 0).

2⃣Создать массив right для подсчета количества операций, чтобы сделать подстроку после текущего индекса монотонной (только 1).
Пройти по строке и заполнить массивы left и right.

3⃣Пройти по строке и найти минимальное количество операций, чтобы сделать всю строку монотонной.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    int minFlipsMonoIncr(string s) {
        int n = s.size();
        vector<int> left(n + 1, 0);
        vector<int> right(n + 1, 0);
        
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            left[i + 1] = left[i] + (s[i] == '1' ? 1 : 0);
        }
        
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            right[i] = right[i + 1] + (s[i] == '0' ? 1 : 0);
        }
        
        int result = INT_MAX;
        for (int i = 0; i <= n; i++) {
            result = min(result, left[i] + right[i]);
        }
        return result;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1032. Stream of Characters
Сложность: hard

Разработайте алгоритм, который принимает поток символов и проверяет, является ли суффикс этих символов строкой заданного массива строк words. Например, если words = ["abc", "xyz"] и в поток добавлены четыре символа (один за другим) 'a', 'x', 'y' и 'z', ваш алгоритм должен определить, что суффикс "xyz" символов "axyz" соответствует "xyz" из words.

Реализуйте класс StreamChecker: StreamChecker(String[] words) Инициализирует объект с массивом строк words. boolean query(char letter) Принимает новый символ из потока и возвращает true, если любой непустой суффикс из потока образует слово, которое есть в words.

Пример:

Input
["StreamChecker", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query"]
[[["cd", "f", "kl"]], ["a"], ["b"], ["c"], ["d"], ["e"], ["f"], ["g"], ["h"], ["i"], ["j"], ["k"], ["l"]]
Output
[null, false, false, false, true, false, true, false, false, false, false, false, true]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Построение суффиксного Trie:
Создайте суффиксный Trie (префиксное дерево) для хранения всех слов из массива words в обратном порядке. Это позволяет эффективно искать слова, которые являются суффиксами потока символов.

2⃣Проверка суффиксов:
Для каждого нового символа, проходите по текущему списку символов и проверяйте, образуют ли они какой-либо суффикс, присутствующий в Trie. Если найдено совпадение, возвращайте true, иначе продолжайте добавлять новые символы и проверять суффиксы.

3⃣Сравнение двух случаев:
Рассмотрите оба случая: подмассив длины firstLen до подмассива длины secondLen и подмассив длины secondLen до подмассива длины firstLen. Найдите максимальную сумму для каждого случая.

😎 Решение:

class TrieNode {
public:
    TrieNode* children[26] = {};
    bool is_end_of_word = false;
};

class StreamChecker {
public:
    StreamChecker(vector<string>& words) {
        root = new TrieNode();
        for (const string& word : words) {
            TrieNode* node = root;
            for (int i = word.size() - 1; i >= 0; --i) {
                if (!node->children[word[i] - 'a']) {
                    node->children[word[i] - 'a'] = new TrieNode();
                }
                node = node->children[word[i] - 'a'];
            }
            node->is_end_of_word = true;
        }
    }
    
    bool query(char letter) {
        stream.push_front(letter);
        TrieNode* node = root;
        for (char c : stream) {
            if (!node->children[c - 'a']) return false;
            node = node->children[c - 'a'];
            if (node->is_end_of_word) return true;
        }
        return false;
    }

private:
    TrieNode* root;
    deque<char> stream;
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 815. Bus Routes
Сложность: hard

Дан массив routes, представляющий автобусные маршруты, где routes[i] - это автобусный маршрут, который i-й автобус повторяет бесконечно.

Например, если routes[0] = [1, 5, 7], это означает, что 0-й автобус путешествует в последовательности 1 -> 5 -> 7 -> 1 -> 5 -> 7 -> 1 -> ... бесконечно.
Вы начинаете на автобусной остановке source (вы изначально не находитесь в автобусе) и хотите добраться до автобусной остановки target. Перемещаться между автобусными остановками можно только на автобусах.

Верните наименьшее количество автобусов, которые вам нужно взять, чтобы доехать от source до target. Верните -1, если это невозможно.

Пример:

Input: routes = [[1,2,7],[3,6,7]], source = 1, target = 6
Output: 2
Explanation: The best strategy is take the first bus to the bus stop 7, then take the second bus to the bus stop 6.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Верните 0, если source и target совпадают. Инициализируйте пустую карту adjList, чтобы хранить ребра, где ключ - это автобусная остановка, а значение - список целых чисел, обозначающих индексы маршрутов, которые имеют эту остановку. Инициализируйте пустую очередь q и неупорядоченное множество vis, чтобы отслеживать посещенные маршруты. Вставьте начальные маршруты в очередь q и отметьте их посещенными в vis.

2⃣Итерация по очереди, пока она не пуста: извлеките маршрут из очереди, итерируйтесь по остановкам в маршруте. Если остановка равна target, верните busCount. В противном случае, итерируйтесь по маршрутам для этой остановки в карте adjList, добавьте непосещенные маршруты в очередь и отметьте их посещенными.

3⃣Верните -1 после завершения обхода в ширину (BFS).

😎 Решение:

class Solution {
public:
    int numBusesToDestination(vector<vector<int>>& routes, int source, int target) {
        if (source == target) return 0;

        unordered_map<int, vector<int>> adjList;
        for (int route = 0; route < routes.size(); route++) {
            for (int stop : routes[route]) {
                adjList[stop].push_back(route);
            }
        }

        queue<int> q;
        unordered_set<int> vis;
        for (int route : adjList[source]) {
            q.push(route);
            vis.insert(route);
        }

        int busCount = 1;
        while (!q.empty()) {
            int size = q.size();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                int route = q.front();
                q.pop();

                for (int stop : routes[route]) {
                    if (stop == target) return busCount;

                    for (int nextRoute : adjList[stop]) {
                        if (!vis.count(nextRoute)) {
                            vis.insert(nextRoute);
                            q.push(nextRoute);
                        }
                    }
                }
            }
            busCount++;
        }
        return -1;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 263. Ugly Number
Сложность: easy

Уродливое число — это положительное целое число, простые множители которого только 2, 3 и 5.
Верните true, если n — уродливое число.

Пример:

Input: n = 6 Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверяем, является ли число положительным. Если n <= 0, сразу возвращаем false, так как уродливыми считаются только положительные числа.

2⃣Создаём функцию keepDividingWhenDivisible, которая делит n на factor, пока результат делится без остатка.

3⃣Последовательно делим n на 2, 3 и 5. Если после всех делений n == 1, значит других множителей не было — число уродливое.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    bool isUgly(int n) {
        if (n <= 0) {
            return false;
        }
        for (auto factor : {2, 3, 5}) {
            n = keepDividingWhenDivisible(n, factor);
        }
        return n == 1;
    }

private:
    int keepDividingWhenDivisible(int dividend, int divisor) {
        while (dividend % divisor == 0) {
            dividend /= divisor;
        }
        return dividend;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1214. Two Sum BSTs
Сложность: medium

Даны корни двух бинарных деревьев поиска, root1 и root2, верните true, если и только если существует узел в первом дереве и узел во втором дереве, значения которых в сумме равны заданному целому числу target.

Пример:

Input: root1 = [0,-10,10], root2 = [5,1,7,0,2], target = 18
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте два пустых множества node_set1 и node_set2. Выполните обход дерева root1, добавляя значения каждого узла в node_set1, и выполните обход дерева root2, добавляя значения каждого узла в node_set2.

2⃣Итерация по элементам в node_set1: для каждого элемента value1 проверяйте, находится ли target - value1 в node_set2.

3⃣Если target - value1 находится в node_set2, верните true. Если после завершения итерации не найдено ни одной подходящей пары, верните false.

😎 Решение:

struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

class Solution {
    void dfs(TreeNode* node, unordered_set<int>& nodeSet) {
        if (!node) return;
        dfs(node->left, nodeSet);
        nodeSet.insert(node->val);
        dfs(node->right, nodeSet);
    }

public:
    bool twoSumBSTs(TreeNode* root1, TreeNode* root2, int target) {
        unordered_set<int> nodeSet1, nodeSet2;
        dfs(root1, nodeSet1);
        dfs(root2, nodeSet2);
        
        for (int value1 : nodeSet1) {
            if (nodeSet2.count(target - value1)) {
                return true;
            }
        }
        
        return false;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 920. Number of Music Playlists
Сложность: hard

В вашем плеере есть n разных песен. Во время путешествия вы хотите прослушать goal песен (не обязательно разных). Чтобы избежать скуки, вы создадите плейлист таким образом, чтобы: каждая песня играла хотя бы один раз. Песня может быть проиграна снова только в том случае, если было проиграно k других песен. Учитывая n, цель и k, верните количество возможных плейлистов, которые вы можете создать. Поскольку ответ может быть очень большим, верните его по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: n = 3, goal = 3, k = 1
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать двумерный массив dp, где dp[i][j] представляет количество возможных плейлистов длины i, содержащих j различных песен.

2⃣Инициализировать dp[0][0] = 1, что означает, что существует один способ создать плейлист длины 0 с 0 песнями.
Заполнить массив dp, используя два случая:
Добавление новой песни, которая не была проиграна раньше: dp[i][j] += dp[i-1][j-1] * (n - j + 1)
Повторное проигрывание песни, если было проиграно k других песен: dp[i][j] += dp[i-1][j] * max(j - k, 0)

3⃣Ответ находится в dp[goal][n].

😎 Решение:

class Solution {
public:
    int numMusicPlaylists(int n, int goal, int k) {
        const int MOD = 1'000'000'007;
        vector<vector<long>> dp(goal + 1, vector<long>(n + 1, 0));
        dp[0][0] = 1;

        for (int i = 1; i <= goal; i++) {
            for (int j = 1; j <= n; j++) {
                dp[i][j] = dp[i-1][j-1] * (n - j + 1) % MOD;
                if (j > k) {
                    dp[i][j] = (dp[i][j] + dp[i-1][j] * (j - k) % MOD) % MOD;
                }
            }
        }

        return dp[goal][n];
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 343. Integer Break
Сложность: medium

Дано целое число n. Верните true, если оно является степенью числа четыре. В противном случае верните false.

Целое число n является степенью числа четыре, если существует целое число x такое, что n == 4^x.

Пример:

Input: n = 2
Output: 1
Explanation: 2 = 1 + 1, 1 × 1 = 1.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и базовый случай:
Создайте массив dp длиной n + 1, где dp[i] будет хранить максимальное произведение для числа i. Инициализируйте массив нулями.

2⃣Вычисление максимального произведения:
Для каждого числа i от 2 до n:
Для каждого числа j от 1 до i // 2:
Обновите dp[i] как максимальное значение между текущим dp[i], произведением j и i - j, и произведением j и dp[i - j].

3⃣Возврат результата:
Верните значение dp[n], которое будет максимальным произведением для числа n.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    int integerBreak(int n) {
        if (n <= 1) return 0;
        
        vector<int> dp(n + 1, 0);
        
        for (int i = 2; i <= n; ++i) {
            for (int j = 1; j <= i / 2; ++j) {
                dp[i] = max(dp[i], max(j * (i - j), j * dp[i - j]));
            }
        }
        
        return dp[n];
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1332. Remove Palindromic Subsequences
Сложность: easy

Вам дана строка s, состоящая только из букв 'a' и 'b'. За один шаг вы можете удалить одну палиндромную подпоследовательность из s.

Верните минимальное количество шагов, чтобы сделать данную строку пустой.

Строка является подпоследовательностью данной строки, если она создается путем удаления некоторых символов из данной строки без изменения их порядка. Обратите внимание, что подпоследовательность не обязательно должна быть непрерывной.

Строка называется палиндромом, если она читается одинаково как вперед, так и назад.

Пример:

Input: s = "ababa"
Output: 1
Explanation: s is already a palindrome, so its entirety can be removed in a single step.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если строка s уже является палиндромом, верните 1, так как можно удалить всю строку за один шаг.

2⃣Если строка s не является палиндромом, верните 2. В этом случае можно удалить все символы 'a' за один шаг, а затем все символы 'b' за второй шаг (или наоборот).

3⃣Таким образом, минимум шагов для опустошения строки всегда будет либо 1, либо 2, в зависимости от того, является ли строка палиндромом.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    int removePalindromeSub(string s) {
        if (s.empty()) {
            return 0;
        }
        string reversedString = s;
        reverse(reversedString.begin(), reversedString.end());
        if (reversedString == s) {
            return 1;
        }
        return 2;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 919. Complete Binary Tree Inserter
Сложность: medium

Полное двоичное дерево - это двоичное дерево, в котором каждый уровень, кроме, возможно, последнего, полностью заполнен, а все узлы расположены как можно дальше влево. Разработайте алгоритм вставки нового узла в полное двоичное дерево, сохраняя его полным после вставки.

Реализуйте класс CBTInserter: CBTInserter(TreeNode root) Инициализирует структуру данных корнем полного бинарного дерева. int insert(int v) Вставляет TreeNode в дерево со значением Node.val == val так, что дерево остается полным, и возвращает значение родителя вставленного TreeNode. TreeNode get_root() Возвращает корневой узел дерева.

Пример:

Input
["CBTInserter", "insert", "insert", "get_root"]
[[[1, 2]], [3], [4], []]
Output
[null, 1, 2, [1, 2, 3, 4]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация: Проход по дереву и добавление всех узлов в очередь, чтобы отслеживать узлы, у которых есть хотя бы одно пустое место для нового дочернего узла.

2⃣Вставка: Добавление нового узла в первое доступное место слева направо.

3⃣Возвращение корня: Просто возвращает корневой узел.

😎 Решение:

struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

class CBTInserter {
public:
    CBTInserter(TreeNode* root) {
        this->root = root;
        queue<TreeNode*> q;
        q.push(root);
        while (!q.empty()) {
            TreeNode* node = q.front();
            q.pop();
            if (!node->left || !node->right) {
                deque.push(node);
            }
            if (node->left) {
                q.push(node->left);
            }
            if (node->right) {
                q.push(node->right);
            }
        }
    }

    int insert(int v) {
        TreeNode* node = deque.front();
        TreeNode* newNode = new TreeNode(v);
        if (!node->left) {
            node->left = newNode;
        } else {
            node->right = newNode;
            deque.pop();
        }
        deque.push(newNode);
        return node->val;
    }

    TreeNode* get_root() {
        return root;
    }

private:
    TreeNode* root;
    queue<TreeNode*> deque;
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 766. Toeplitz Matrix
Сложность: easy

Дана матрица размером m x n. Вернуть true, если матрица является Тёплицевой. В противном случае вернуть false.

Матрица является Тёплицевой, если все диагонали, идущие от верхнего левого к нижнему правому углу, содержат одинаковые элементы.

Пример:

Input: matrix = [[1,2,3,4],[5,1,2,3],[9,5,1,2]]
Output: true
Explanation:
In the above grid, the diagonals are:
"[9]", "[5, 5]", "[1, 1, 1]", "[2, 2, 2]", "[3, 3]", "[4]".
In each diagonal all elements are the same, so the answer is True.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Что отличает две координаты (r1, c1) и (r2, c2) на одной диагонали? Оказывается, две координаты находятся на одной диагонали тогда и только тогда, когда r1 - c1 == r2 - c2.м

2⃣Это приводит к следующей идее: запоминайте значение этой диагонали как groups[r - c]. Если обнаружено несоответствие, то матрица не является Тёплицевой; в противном случае, она является таковой.

3⃣Таким образом, для каждой ячейки матрицы сохраняйте значение диагонали в словаре groups с ключом r - c. Проходите по всем ячейкам матрицы и проверяйте, совпадает ли текущее значение с сохранённым в groups. Если где-то обнаруживается несоответствие, верните false. Если все элементы соответствуют, верните true.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    bool isToeplitzMatrix(vector<vector<int>>& matrix) {
        unordered_map<int, int> groups;
        for (int r = 0; r < matrix.size(); ++r) {
            for (int c = 0; c < matrix[0].size(); ++c) {
                if (!groups.count(r - c))
                    groups[r - c] = matrix[r][c];
                else if (groups[r - c] != matrix[r][c])
                    return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 443. String Compression
Сложность: medium

Дан массив символов chars, сжать его, используя следующий алгоритм:

Начните с пустой строки s. Для каждой группы последовательных повторяющихся символов в chars:

Если длина группы равна 1, добавьте символ к строке s.
В противном случае добавьте символ, а за ним длину группы.
Сжатая строка s не должна возвращаться отдельно, а вместо этого должна быть сохранена в входном массиве символов chars. Обратите внимание, что длины групп, которые равны 10 или более, будут разделены на несколько символов в chars.

После того как вы закончите модификацию входного массива, верните новую длину массива.

Вы должны написать алгоритм, который использует только постоянное дополнительное пространство.

Пример:

Input: chars = ["a","a","b","b","c","c","c"]
Output: Return 6, and the first 6 characters of the input array should be: ["a","2","b","2","c","3"]
Explanation: The groups are "aa", "bb", and "ccc". This compresses to "a2b2c3".

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Объявите переменные i – первый индекс текущей группы, и res – длина ответа (сжатой строки). Инициализируйте i = 0, res = 0.

2⃣Пока i меньше длины chars: Найдите длину текущей группы последовательных повторяющихся символов groupLength. Добавьте chars[i] к ответу (chars[res++] = chars[i]). Если groupLength > 1, добавьте строковое представление groupLength к ответу и увеличьте res соответственно. Увеличьте i на groupLength и перейдите к следующей группе.

3⃣Верните res.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    int compress(vector<char>& chars) {
        int i = 0, res = 0;
        while (i < chars.size()) {
            int groupLength = 1;
            while (i + groupLength < chars.size() && chars[i + groupLength] == chars[i]) {
                groupLength++;
            }
            chars[res++] = chars[i];
            if (groupLength > 1) {
                for (char ch : to_string(groupLength)) {
                    chars[res++] = ch;
                }
            }
            i += groupLength;
        }
        return res;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1282. Group the People Given the Group Size They Belong To
Сложность: medium

Есть n человек, которые разделены на неизвестное количество групп. Каждый человек имеет уникальный ID от 0 до n - 1.

Вам дан целочисленный массив groupSizes, где groupSizes[i] - это размер группы, в которой находится человек i. Например, если groupSizes[1] = 3, то человек 1 должен быть в группе размером 3.

Верните список групп таким образом, чтобы каждый человек i находился в группе размером groupSizes[i].

Каждый человек должен быть ровно в одной группе, и каждый человек должен быть в группе. Если существует несколько ответов, верните любой из них. Гарантируется, что для данного ввода существует хотя бы одно правильное решение.

Пример:

Input: groupSizes = [3,3,3,3,3,1,3]
Output: [[5],[0,1,2],[3,4,6]]
Explanation: 
The first group is [5]. The size is 1, and groupSizes[5] = 1.
The second group is [0,1,2]. The size is 3, and groupSizes[0] = groupSizes[1] = groupSizes[2] = 3.
The third group is [3,4,6]. The size is 3, and groupSizes[3] = groupSizes[4] = groupSizes[6] = 3.
Other possible solutions are [[2,1,6],[5],[0,4,3]] and [[5],[0,6,2],[4,3,1]].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте пустой список списков ans для хранения индексов групп. Создайте хэш-таблицу szToGroup, где ключи — целые числа, представляющие размеры групп, а значения — массивы соответствующих индексов в группе.

2⃣Итерируйте по массиву groupSizes, для каждого индекса i:
Вставьте индекс i в список szToGroup[groupSizes[i]].
Если размер списка становится равным groupSizes[i], добавьте его в ans и очистите массив для ключа groupSizes[i] в хэш-таблице szToGroup.

3⃣Верните ans.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> groupThePeople(vector<int>& groupSizes) {
        vector<vector<int>> ans;
        vector<int> szToGroup[groupSizes.size() + 1];
        
        for (int i = 0; i < groupSizes.size(); i++) {
            szToGroup[groupSizes[i]].push_back(i);
            
            if (szToGroup[groupSizes[i]].size() == groupSizes[i]) {
                ans.push_back(szToGroup[groupSizes[i]]);
                szToGroup[groupSizes[i]].clear();
            }
        }
        
        return ans;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 654. Maximum Binary Tree
Сложность: medium

Вам дан целочисленный массив nums без дубликатов. Из nums можно рекурсивно построить максимальное двоичное дерево, используя следующий алгоритм: создайте корневой узел, значение которого равно максимальному значению в nums. Рекурсивно постройте левое поддерево по префиксу подмассива слева от максимального значения. Рекурсивно постройте правое поддерево по суффиксу подмассива справа от максимального значения. Верните максимальное двоичное дерево, построенное из nums.

Пример:

Input: nums = [3,2,1,6,0,5]
Output: [6,3,5,null,2,0,null,null,1]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найдите максимальное значение в текущем подмассиве и создайте узел с этим значением.

2⃣Рекурсивно постройте левое поддерево для подмассива слева от максимального значения.

3⃣Рекурсивно постройте правое поддерево для подмассива справа от максимального значения.

😎 Решение:

struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left, *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

class Solution {
public:
    TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {
        return build(nums, 0, nums.size());
    }

private:
    TreeNode* build(const vector<int>& nums, int l, int r) {
        if (l == r) return nullptr;
        int maxIndex = max_element(nums.begin() + l, nums.begin() + r) - nums.begin();
        TreeNode* root = new TreeNode(nums[maxIndex]);
        root.left = build(nums, l, maxIndex);
        root.right = build(nums, maxIndex + 1, r);
        return root;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1490. Clone N-ary Tree
Сложность: medium

Дан корень N-арного дерева, верните глубокую копию (клон) дерева.
Каждый узел в N-арном дереве содержит значение (val) типа int и список (List[Node]) его детей.

class Node {
    public int val;
    public List<Node> children;
}

Сериализация входных данных N-арного дерева представлена в порядке обхода по уровням, каждая группа детей разделена значением null (см. примеры).

Пример:

Input: root = [1,null,2,3,4,5,null,null,6,7,null,8,null,9,10,null,null,11,null,12,null,13,null,null,14]
Output: [1,null,2,3,4,5,null,null,6,7,null,8,null,9,10,null,null,11,null,12,null,13,null,null,14]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Базовый случай:
Проверить, является ли входной узел null. Если да, вернуть null.

2⃣Копирование узла:
Создать новый узел с таким же значением, как у входного узла.

3⃣Рекурсивное клонирование детей:
Рекурсивно клонировать каждого ребёнка входного узла и добавить клонированных детей в список детей нового узла.
Вернуть клонированный узел.

😎 Решение:

class Node {
public:
    int val;
    vector<Node*> children;

    Node() {}

    Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    Node(int _val, vector<Node*> _children) {
        val = _val;
        children = _children;
    }
};

class Solution {
public:
    Node* cloneTree(Node* root) {
        if (!root) return nullptr;

        Node* nodeCopy = new Node(root->val);
        for (Node* child : root->children) {
            nodeCopy->children.push_back(cloneTree(child));
        }
        return nodeCopy;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 969. Pancake Sorting
Сложность: medium

Дан массив целых чисел arr, отсортируйте массив, выполняя серию переворотов блинов.

При одном перевороте блина мы выполняем следующие шаги:

Выбираем целое число k, где 1 <= k <= arr.length.
Переворачиваем подмассив arr[0...k-1] (индексация с 0).
Например, если arr = [3,2,1,4] и мы выполнили переворот блина, выбрав k = 3, мы переворачиваем подмассив [3,2,1], так что arr = [1,2,3,4] после переворота блина при k = 3.

Верните массив значений k, соответствующих последовательности переворотов блинов, которая сортирует arr. Любой допустимый ответ, который сортирует массив за количество переворотов не более чем 10 * arr.length, будет считаться правильным.

Пример:

Input: arr = [3,2,4,1]
Output: [4,2,4,3]
Explanation: 
We perform 4 pancake flips, with k values 4, 2, 4, and 3.
Starting state: arr = [3, 2, 4, 1]
After 1st flip (k = 4): arr = [1, 4, 2, 3]
After 2nd flip (k = 2): arr = [4, 1, 2, 3]
After 3rd flip (k = 4): arr = [3, 2, 1, 4]
After 4th flip (k = 3): arr = [1, 2, 3, 4], which is sorted.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вдохновляясь пузырьковой сортировкой, начнем с реализации функции flip(list, k), которая выполняет переворот блина на префиксе list[0
] (в Python).

2⃣Основной алгоритм выполняет цикл по значениям списка, начиная с наибольшего.

3⃣На каждом этапе определяем значение для сортировки (назовем его value_to_sort), которое является числом, которое мы будем ставить на место на этом этапе. Затем находим индекс value_to_sort. Если value_to_sort еще не на своем месте, выполняем максимум два переворота блинов, как объяснено в интуиции. В конце этапа value_to_sort будет на своем месте.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    vector<int> pancakeSort(vector<int>& A) {
        vector<int> ans;

        for (int valueToSort = A.size(); valueToSort > 0; valueToSort--) {
            int index = find(A, valueToSort);
            if (index == valueToSort - 1) continue;
            if (index != 0) {
                ans.push_back(index + 1);
                flip(A, index + 1);
            }
            ans.push_back(valueToSort);
            flip(A, valueToSort);
        }

        return ans;
    }

private:
    void flip(vector<int>& sublist, int k) {
        int i = 0;
        while (i < k / 2) {
            swap(sublist[i], sublist[k - i - 1]);
            i++;
        }
    }

    int find(vector<int>& a, int target) {
        for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
            if (a[i] == target) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний