Задача: 1461. Check If a String Contains All Binary Codes of Size K
Сложность: medium

Дана бинарная строка s и целое число k, верните true, если каждый бинарный код длины k является подстрокой s. В противном случае верните false.

Пример:

Input: s = "00110110", k = 2
Output: true
Explanation: The binary codes of length 2 are "00", "01", "10" and "11". They can be all found as substrings at indices 0, 1, 3 and 2 respectively.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите количество возможных двоичных кодов длины k.

2⃣Создайте массив для отслеживания, какие коды были найдены. Итерируйте по строке s, вычисляя хэш для текущего окна длины k и обновляя массив отслеживания.

3⃣Возвращайте true, если все возможные коды найдены, иначе false.

😎 Решение:

class Solution {
    public static boolean hasAllCodes(String s, int k) {
        int need = 1 << k;
        boolean[] got = new boolean[need];
        int allOne = need - 1;
        int hashVal = 0;

        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            hashVal = ((hashVal << 1) & allOne) | (s.charAt(i) - '0');
            if (i >= k - 1 && !got[hashVal]) {
                got[hashVal] = true;
                need--;
                if (need == 0) {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 200. Number of Islands
Сложность: medium

Дана двумерная бинарная сетка размером m x n, представляющая карту из '1' (земля) и '0' (вода). Верните количество островов.

Остров окружён водой и образуется путём соединения соседних земель горизонтально или вертикально. Можно предположить, что все четыре края сетки окружены водой.

Пример:

Input: grid = [
  ["1","1","1","1","0"],
  ["1","1","0","1","0"],
  ["1","1","0","0","0"],
  ["0","0","0","0","0"]
]
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Линейно просканируйте двумерную карту, если узел содержит '1', то это корневой узел, который запускает поиск в глубину (DFS).

2⃣Во время выполнения DFS каждый посещённый узел следует установить в '0', чтобы пометить его как посещённый.

3⃣Подсчитайте количество корневых узлов, запускающих DFS. Это количество будет равно количеству островов, так как каждый DFS, начинающийся с какого-либо корня, идентифицирует остров.

😎 Решение:

class Solution {
    void dfs(char[][] grid, int r, int c) {
        int nr = grid.length;
        int nc = grid[0].length;

        if (r < 0 || c < 0 || r >= nr || c >= nc || grid[r][c] == '0') {
            return;
        }

        grid[r][c] = '0';
        dfs(grid, r - 1, c);
        dfs(grid, r + 1, c);
        dfs(grid, r, c - 1);
        dfs(grid, r, c + 1);
    }

    public int numIslands(char[][] grid) {
        if (grid == null || grid.length == 0) {
            return 0;
        }

        int nr = grid.length;
        int nc = grid[0].length;
        int num_islands = 0;
        for (int r = 0; r < nr; ++r) {
            for (int c = 0; c < nc; ++c) {
                if (grid[r][c] == '1') {
                    ++num_islands;
                    dfs(grid, r, c);
                }
            }
        }

        return num_islands;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 225. Implement Stack using Queues
Сложность: easy

Реализуйте стек (последним пришел - первым вышел, LIFO) с использованием только двух очередей. Реализованный стек должен поддерживать все функции обычного стека (push, top, pop и empty).

Реализуйте класс MyStack:
void push(int x): Добавляет элемент x на вершину стека.
int pop(): Удаляет элемент с вершины стека и возвращает его.
int top(): Возвращает элемент на вершине стека.
boolean empty(): Возвращает true, если стек пуст, иначе false.

Примечания:
Вы должны использовать только стандартные операции очереди, что означает, что допустимы только операции добавления в конец, просмотр/удаление из начала, определение размера и проверка на пустоту.

Пример:

Input
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
Output
[null, null, null, 2, 2, false]

Explanation
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // return 2
myStack.pop(); // return 2
myStack.empty(); // return False

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Реализация методов push и pop:
Метод push добавляет элемент x в очередь q2, затем перемещает все элементы из q1 в q2 и меняет местами q1 и q2.
Метод pop удаляет элемент из q1 и обновляет значение top.

2⃣Реализация методов top и empty:
Метод top возвращает верхний элемент стека.
Метод empty проверяет, пуста ли очередь q1, и возвращает соответствующее значение.

3⃣Поддержка стандартных операций очереди:
Используйте только стандартные операции очереди: добавление в конец, удаление из начала, определение размера и проверка на пустоту.

😎 Решение:

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

class MyStack {
    private Queue<Integer> q1 = new LinkedList<>();
    private Queue<Integer> q2 = new LinkedList<>();
    private int top;

    public void push(int x) {
        q2.add(x);
        top = x;
        while (!q1.isEmpty()) {
            q2.add(q1.remove());
        }
        Queue<Integer> temp = q1;
        q1 = q2;
        q2 = temp;
    }

    public void pop() {
        q1.remove();
        if (!q1.isEmpty()) {
            top = q1.peek();
        }
    }

    public boolean empty() {
        return q1.isEmpty();
    }

    public int top() {
        return top;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 64. Minimum Path Sum
Сложность: medium

На сетке размером m на n, заполненной неотрицательными числами, найдите путь от верхнего левого угла до нижнего правого, который минимизирует сумму всех чисел вдоль своего пути.

Примечание: Вы можете перемещаться только вниз или вправо в любой момент времени.

Пример:

Input: grid = [[1,3,1],[1,5,1],[4,2,1]]
Output: 7
Explanation: Because the path 1 → 3 → 1 → 1 → 1 minimizes the sum.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация дополнительной матрицы dp такого же размера, как и исходная матрица. В этой матрице dp(i, j) представляет минимальную сумму пути от индекса (i, j) до самого правого нижнего элемента. Начинаем с инициализации самого правого нижнего элемента dp как последнего элемента заданной матрицы.

2⃣Для каждого элемента, начиная с правого нижнего угла, мы обходим матрицу в обратном порядке и заполняем её требуемыми минимальными суммами. Важно отметить, что на каждом элементе мы можем перемещаться либо вправо, либо вниз.

3⃣Для заполнения минимальной суммы используется уравнение: dp(i, j) = grid(i, j) + min(dp(i+1, j), dp(i, j+1)), с учётом граничных условий.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int minPathSum(int[][] grid) {
        int[][] dp = new int[grid.length][grid[0].length];
        for (int i = grid.length - 1; i >= 0; i--) {
            for (int j = grid[0].length - 1; j >= 0; j--) {
                if (i == grid.length - 1 && j != grid[0].length - 1) dp[i][j] =
                    grid[i][j] + dp[i][j + 1];
                else if (
                    j == grid[0].length - 1 && i != grid.length - 1
                ) dp[i][j] = grid[i][j] + dp[i + 1][j];
                else if (
                    j != grid[0].length - 1 && i != grid.length - 1
                ) dp[i][j] = grid[i][j] + Math.min(dp[i + 1][j], dp[i][j + 1]);
                else dp[i][j] = grid[i][j];
            }
        }
        return dp[0][0];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 39. Combination Sum
сложность: medium

Дан массив уникальных целых чисел candidates и целевое целое число target. Верните список всех уникальных комбинаций из candidates, где выбранные числа в сумме дают target. Комбинации можно возвращать в любом порядке.

Одно и то же число может быть выбрано из массива candidates неограниченное количество раз. Две комбинации считаются уникальными, если частота хотя бы одного из выбранных чисел отличается.

Тестовые случаи сгенерированы таким образом, что количество уникальных комбинаций, дающих в сумме target, меньше 150 комбинаций для данного ввода.

Пример:

Input: candidates = [2,3,5], target = 8
Output: [[2,2,2,2],[2,3,3],[3,5]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Как видно, вышеописанный алгоритм обратного отслеживания разворачивается как обход дерева в глубину (DFS - Depth-First Search), который часто реализуется с помощью рекурсии.
Здесь мы определяем рекурсивную функцию backtrack(remain, comb, start) (на Python), которая заполняет комбинации, начиная с текущей комбинации (comb), оставшейся суммы для выполнения (remain) и текущего курсора (start) в списке кандидатов.
Следует отметить, что сигнатура рекурсивной функции немного отличается в Java, но идея остается той же.

2⃣Для первого базового случая рекурсивной функции, если remain == 0, то есть мы достигаем желаемой целевой суммы, поэтому мы можем добавить текущую комбинацию в итоговый список.
Как другой базовый случай, если remain < 0, то есть мы превышаем целевое значение, мы прекращаем исследование на этом этапе.

3⃣Помимо вышеупомянутых двух базовых случаев, мы затем продолжаем исследовать подсписок кандидатов, начиная с [start ... n].
Для каждого из кандидатов мы вызываем рекурсивную функцию саму с обновленными параметрами.
Конкретно, мы добавляем текущего кандидата в комбинацию.
С добавленным кандидатом у нас теперь меньше суммы для выполнения, то есть remain - candidate.
Для следующего исследования мы все еще начинаем с текущего курсора start.
В конце каждого исследования мы делаем откат, удаляя кандидата из комбинации.

😎 Решение:

class Solution {
    protected void backtrack(
        int remain,
        LinkedList<Integer> comb,
        int start,
        int[] candidates,
        List<List<Integer>> results
    ) {
        if (remain == 0) {
            results.add(new ArrayList<Integer>(comb));
            return;
        } else if (remain < 0) {
            return;
        }

        for (int i = start; i < candidates.length; ++i) {
            comb.add(candidates[i]);
            this.backtrack(
                    remain - candidates[i],
                    comb,
                    i,
                    candidates,
                    results
                );
            comb.removeLast();
        }
    }

    public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
        List<List<Integer>> results = new ArrayList<List<Integer>>();
        LinkedList<Integer> comb = new LinkedList<Integer>();

        this.backtrack(target, comb, 0, candidates, results);
        return results;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1286. Iterator for Combination
Сложность: medium

Создайте класс CombinationIterator:

CombinationIterator(string characters, int combinationLength) Инициализирует объект строкой characters, содержащей отсортированные различные строчные буквы английского алфавита, и числом combinationLength в качестве аргументов.
next() Возвращает следующую комбинацию длины combinationLength в лексикографическом порядке.
hasNext() Возвращает true, если и только если существует следующая комбинация.

Пример:

Input
["CombinationIterator", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext"]
[["abc", 2], [], [], [], [], [], []]
Output
[null, "ab", true, "ac", true, "bc", false]

Explanation
CombinationIterator itr = new CombinationIterator("abc", 2);
itr.next();    // return "ab"
itr.hasNext(); // return True
itr.next();    // return "ac"
itr.hasNext(); // return True
itr.next();    // return "bc"
itr.hasNext(); // return False

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сгенерируйте все возможные бинарные битовые маски длины n: от 0 до 2^n - 1.

2⃣Используйте битовые маски с k установленными битами для генерации комбинаций из k элементов. Если n - 1 - j-й бит установлен в битовой маске, это указывает на присутствие символа characters[j] в комбинации и наоборот.

3⃣Теперь у вас есть все заранее вычисленные комбинации. Извлекайте их одну за другой по каждому запросу.

😎 Решение:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class CombinationIterator {
    private List<String> combinations;

    public CombinationIterator(String characters, int combinationLength) {
        combinations = new ArrayList<>();
        int n = characters.length();
        int k = combinationLength;
        for (int bitmask = 0; bitmask < (1 << n); ++bitmask) {
            if (Integer.bitCount(bitmask) == k) {
                StringBuilder curr = new StringBuilder();
                for (int j = 0; j < n; ++j) {
                    if ((bitmask & (1 << (n - j - 1))) != 0) {
                        curr.append(characters.charAt(j));
                    }
                }
                combinations.add(curr.toString());
            }
        }
    }

    public String next() {
        return combinations.remove(combinations.size() - 1);
    }

    public boolean hasNext() {
        return !combinations.isEmpty();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 476. Number Complement
Сложность: easy

Дополнение целого числа — это число, которое получается при замене всех 0 на 1 и всех 1 на 0 в его двоичном представлении.

Например, целое число 5 в двоичной системе — "101", и его дополнение — "010", что соответствует целому числу 2. Дано целое число num, верните его дополнение.

Пример:

Input: num = 5
Output: 2
Explanation: The binary representation of 5 is 101 (no leading zero bits), and its complement is 010. So you need to output 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вычислите длину в битах входного числа: l=⌊log 2 (num)⌋+1.

2⃣Постройте битовую маску из 1-битов длины l: bitmask=(1≪l)−1.

3⃣Верните результат операции XOR числа и битовой маски: num⊕bitmask num⊕bitmask.

😎 Решение:

class Solution {
    public int findComplement(int num) {
        int bitmask = num;
        bitmask |= (bitmask >> 1);
        bitmask |= (bitmask >> 2);
        bitmask |= (bitmask >> 4);
        bitmask |= (bitmask >> 8);
        bitmask |= (bitmask >> 16);
        return bitmask ^ num;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1011. Capacity To Ship Packages Within D Days
Сложность: medium

На конвейерной ленте находятся пакеты, которые должны быть отправлены из одного порта в другой в течение нескольких дней. i-й пакет на конвейерной ленте имеет массу weights[i]. Каждый день мы загружаем корабль пакетами на конвейерной ленте (в порядке, заданном весами). Мы не можем загрузить больше груза, чем максимальная грузоподъемность корабля. Верните наименьшую грузоподъемность корабля, при которой все посылки на конвейере будут отправлены в течение нескольких дней.

Пример:

Input: weights = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10], days = 5
Output: 15

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение диапазона возможных ответов:
Минимальная грузоподъемность должна быть не меньше максимального веса одного пакета (чтобы хотя бы один пакет можно было загрузить).
Максимальная грузоподъемность - это сумма всех весов (если все пакеты будут отправлены за один день).

2⃣Использование бинарного поиска:
Примените бинарный поиск в диапазоне от минимальной до максимальной грузоподъемности, чтобы найти наименьшую грузоподъемность, при которой все пакеты можно отправить за заданное количество дней.

3⃣Проверка возможности отправки всех пакетов за заданное количество дней:
Напишите вспомогательную функцию, которая проверяет, можно ли отправить все пакеты при заданной грузоподъемности за определенное количество дней. Эта функция проходит по списку весов и считает количество необходимых дней для отправки всех пакетов при текущей грузоподъемности.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int shipWithinDays(int[] weights, int D) {
        int left = 0, right = 0;
        for (int weight : weights) {
            left = Math.max(left, weight);
            right += weight;
        }
        
        while (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (canShipInDays(weights, D, mid)) {
                right = mid;
            } else {
                left = mid + 1;
            }
        }
        
        return left;
    }
    
    private boolean canShipInDays(int[] weights, int D, int capacity) {
        int days = 1, total = 0;
        for (int weight : weights) {
            if (total + weight > capacity) {
                days++;
                total = 0;
            }
            total += weight;
        }
        return days <= D;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 814. Binary Tree Pruning
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева. Верните то же дерево, в котором удалены все поддеревья (данного дерева), не содержащие 1.

Поддерево узла node - это сам узел node и все узлы, являющиеся потомками node.

Пример:

Input: root = [1,null,0,0,1]
Output: [1,null,0,null,1]
Explanation: 
Only the red nodes satisfy the property "every subtree not containing a 1".
The diagram on the right represents the answer.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используем функцию containsOne(node), которая сообщает, содержит ли поддерево в данном узле единицу, и обрезает все поддеревья, не содержащие единицу.

2⃣Например, если поддерево node.left не содержит единицу, то мы должны обрезать его через node.left = null.

3⃣Также нужно проверить родительский узел. Например, если дерево состоит из одного узла 0, то ответом будет пустое дерево.

😎 Решение:

class Solution {
    public TreeNode pruneTree(TreeNode root) {
        return containsOne(root) ? root : null;
    }

    private boolean containsOne(TreeNode node) {
        if (node == null) return false;
        
        boolean leftContainsOne = containsOne(node.left);
        boolean rightContainsOne = containsOne(node.right);

        if (!leftContainsOne) node.left = null;
        if (!rightContainsOne) node.right = null;
        
        return node.val == 1 || leftContainsOne || rightContainsOne;
    }

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: 1376. Time Needed to Inform All Employees
Сложность: medium

В компании работает n сотрудников, каждому из которых присвоен уникальный идентификатор от 0 до n - 1. Руководитель компании имеет идентификатор headID.

У каждого сотрудника есть один непосредственный начальник, указанный в массиве manager, где manager[i] — это непосредственный начальник i-го сотрудника, manager[headID] = -1. Также гарантируется, что отношения подчинения образуют древовидную структуру.

Руководитель компании хочет сообщить всем сотрудникам компании срочную новость. Он сообщит своим непосредственным подчиненным, а они сообщат своим подчиненным и так далее, пока все сотрудники не узнают о срочной новости.

i-й сотрудник нуждается в informTime[i] минутах, чтобы сообщить всем своим непосредственным подчиненным (т.е. через informTime[i] минут все его непосредственные подчиненные могут начать распространять новость).

Верните количество минут, необходимых для того, чтобы сообщить всем сотрудникам о срочной новости.

Пример:

Input: n = 6, headID = 2, manager = [2,2,-1,2,2,2], informTime = [0,0,1,0,0,0]
Output: 1
Explanation: The head of the company with id = 2 is the direct manager of all the employees in the company and needs 1 minute to inform them all.
The tree structure of the employees in the company is shown.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте список смежности adjList; индекс i будет хранить смежные узлы для сотрудника с идентификатором i.

2⃣Итерируйте по сотрудникам от 0 до N - 1, и для каждого сотрудника i добавляйте ребро manager[i] -> i, если manager[i] не равен -1.

3⃣Начните выполнение DFS с узла headID и временем 0 для каждого узла как curr. Обновите максимальное время maxTime, сравнив его с текущим временем. Итерируйте по смежным узлам curr и для каждого смежного узла выполните DFS с временем time + informTime[curr]. Когда DFS завершится, верните maxTime.

😎 Решение:

class Solution {
    private int maxTime = Integer.MIN_VALUE;
    
    private void DFS(List<Integer>[] adjList, int[] informTime, int curr, int time) {
        maxTime = Math.max(maxTime, time);
        for (int adjacent : adjList[curr]) {
            DFS(adjList, informTime, adjacent, time + informTime[curr]);
        }
    }
    
    public int numOfMinutes(int n, int headID, int[] manager, int[] informTime) {
        List<Integer>[] adjList = new List[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            adjList[i] = new ArrayList<>();
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (manager[i] != -1) {
                adjList[manager[i]].add(i);
            }
        }
        DFS(adjList, informTime, headID, 0);
        return maxTime;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1165. Single-Row Keyboard
Сложность: easy

Есть специальная клавиатура, на которой все клавиши расположены в один ряд.

Дана строка keyboard длиной 26, указывающая на раскладку клавиатуры (индексирована от 0 до 25). Изначально ваш палец находится на индексе 0. Чтобы напечатать символ, нужно переместить палец на индекс нужного символа. Время, затраченное на перемещение пальца с индекса i на индекс j, равно |i - j|.

Вам нужно напечатать строку word. Напишите функцию для расчета времени, необходимого для её набора одним пальцем.

Пример:

Input: keyboard = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz", word = "cba"
Output: 4
Explanation: The index moves from 0 to 2 to write 'c' then to 1 to write 'b' then to 0 again to write 'a'.
Total time = 2 + 1 + 1 = 4.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Клавиатура содержит уникальные строчные английские буквы, поэтому мы можем сопоставить её с массивом размера 26. Создадим массив размера 26, назовём его keyIndices. Сохраните индекс каждой буквы в этом массиве, проходя по строке keyboard. Инициализируйте переменную result значением 0, которая будет хранить сумму всех расстояний. Объявите переменную prev, которая будет хранить индекс предыдущей клавиши. Поскольку начальная позиция равна 0, инициализируйте её значением 0.

2⃣Проходите по строке word буква за буквой. Для каждой буквы c добавьте ∣prev−indexOf(c)∣ к result. Обновите prev до индекса c.

3⃣Повторите шаги 6 и 7 для всех букв. В конце прохода result будет содержать итоговое время, необходимое для набора слова.

😎 Решение:

class Solution {
    public int calculateTime(String keyboard, String word) {
        int[] keyIndices = new int[26];
        for (int i = 0; i < keyboard.length(); i++) {
            keyIndices[keyboard.charAt(i) - 'a'] = i;
        }
        
        int prev = 0;
        int result = 0;
        
        for (char c : word.toCharArray()) {
            int index = keyIndices[c - 'a'];
            result += Math.abs(prev - index);
            prev = index;
        }
        
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1218. Longest Arithmetic Subsequence of Given Difference
Сложность: medium

Дан массив целых чисел arr и целое число difference. Верните длину самой длинной подпоследовательности в arr, которая является арифметической последовательностью, так что разница между соседними элементами в подпоследовательности равна difference.

Подпоследовательность — это последовательность, которую можно получить из arr, удалив некоторые или ни одного элемента, не меняя порядок оставшихся элементов.

Пример:

Input: arr = [1,5,7,8,5,3,4,2,1], difference = -2
Output: 4
Explanation: The longest arithmetic subsequence is [7,5,3,1].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте пустой хеш-таблицу dp и установите answer = 1.

2⃣Итеративно обработайте массив arr. Для каждого элемента arr[i]:
Вычислите before_a, максимальную длину арифметической подпоследовательности, заканчивающейся на arr[i] - difference:
- если arr[i] - difference существует в dp, установите before_a = dp[arr[i] - difference].
- в противном случае, установите before_a = 0.
Установите dp[arr[i]] = before_a + 1, обновите answer как answer = max(answer, dp[arr[i]]).

3⃣Верните answer после завершения итерации.

😎 Решение:

class Solution {
    public int longestSubsequence(int[] arr, int difference) {
        Map<Integer, Integer> dp = new HashMap<>();
        int answer = 1;
        
        for (int a : arr) {
            int beforeA = dp.getOrDefault(a - difference, 0);
            dp.put(a, beforeA + 1);
            answer = Math.max(answer, dp.get(a));
        }
        
        return answer;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1029. Two City Scheduling
Сложность: medium

Компания планирует провести интервью с 2n людьми. Учитывая массив costs, где costs[i] = [aCosti, bCosti], стоимость перелета i-го человека в город a равна aCosti, а стоимость перелета i-го человека в город b равна bCosti. Выведите минимальную стоимость перелета каждого человека в город, чтобы в каждый город прибыло ровно n человек.

Пример:

Input: traversal = "1-2--3--4-5--6--7"
Output: [1,2,5,3,4,6,7]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вычислить разницу стоимости:
Для каждого человека вычислите разницу в стоимости между перелетом в город A и город B.

2⃣Сортировать по разнице:
Отсортируйте людей по разнице в стоимости перелета в город A и B. Это поможет минимизировать общую стоимость, так как мы сначала будем отправлять тех, для кого разница минимальна.

3⃣Назначить города:
Первые n человек из отсортированного списка отправьте в город A.
Оставшихся n человек отправьте в город B.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int twoCitySchedCost(int[][] costs) {
        Arrays.sort(costs, (a, b) -> (a[0] - a[1]) - (b[0] - b[1]));
        int totalCost = 0;
        int n = costs.length / 2;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            totalCost += costs[i][0];
            totalCost += costs[i + n][1];
        }
        return totalCost;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: CodeTestcaseTest ResultTest Result1187. Make Array Strictly Increasing
Сложность: hard

Даны два целочисленных массива arr1 и arr2. Верните минимальное количество операций (возможно, ноль), необходимых для того, чтобы сделать arr1 строго возрастающим.

В одной операции вы можете выбрать два индекса 0 <= i < arr1.length и 0 <= j < arr2.length и выполнить присваивание arr1[i] = arr2[j].

Если нет способа сделать arr1 строго возрастающим, верните -1.

Пример:

Input: arr1 = [1,5,3,6,7], arr2 = [1,3,2,4]
Output: 1
Explanation: Replace 5 with 2, then arr1 = [1, 2, 3, 6, 7].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сначала отсортируйте массив arr2 и инициализируйте хэш-таблицу dp для хранения промежуточных результатов. Определите функцию dfs(i, prev), которая вычисляет минимальное количество операций для сортировки массива arr1, начиная с индекса i, при условии, что предыдущий элемент равен prev. Если результат для (i, prev) уже существует в dp, то просто верните сохраненное значение.

2⃣Внутри функции dfs инициализируйте переменную cost значением float('inf'). Если arr1[i] больше, чем prev, обновите значение cost результатом вызова dfs(i + 1, arr1[i]). Используйте бинарный поиск, чтобы найти индекс idx наименьшего значения в arr2, которое больше prev. Если такой индекс существует, обновите значение cost результатом минимального значения между текущим значением cost и 1 + dfs(i + 1, arr2[idx]).

3⃣После всех вычислений обновите dp[(i, prev)] значением cost и верните cost. В конце вызовите dfs(0, -1) и верните его значение, если оно не равно float('inf'); в противном случае верните -1.

😎 Решение:

class Solution { 
    public int makeArrayIncreasing(int[] arr1, int[] arr2) {
        Arrays.sort(arr2);
        
        int answer = dfs(0, -1, arr1, arr2);
        
        return answer < 2_001 ? answer : -1;
    }
    
    Map<Pair<Integer, Integer>, Integer> dp = new HashMap<>();
    private int dfs(int i, int prev, int[] arr1, int[] arr2) {
        if (i == arr1.length) {
            return 0;
        }
        if (dp.containsKey(new Pair<>(i, prev))) {
            return dp.get(new Pair<>(i, prev));
        }

        int cost = 2_001;

        // If arr1[i] is already greater than prev, we can leave it be.
        if (arr1[i] > prev) {
            cost = dfs(i + 1, arr1[i], arr1, arr2);
        }

        // Find a replacement with the smallest value in arr2.
        int idx = bisectRight(arr2, prev);

        // Replace arr1[i], with a cost of 1 operation.
        if (idx < arr2.length) {
            cost = Math.min(cost, 1 + dfs(i + 1, arr2[idx], arr1, arr2));
        }

        dp.put(new Pair<>(i, prev), cost);
        return cost;
    }
    
    private static int bisectRight(int[] arr, int value) {
        int left = 0, right = arr.length;
        while (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (arr[mid] <= value) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }
        return left;
    } 
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1232. Check If It Is a Straight Line
Сложность: easy

Вам дан массив координат, coordinates[i] = [x, y], где [x, y] - координаты точки. Проверьте, образуют ли эти точки прямую линию в плоскости XY.

Пример:

Input: coordinates = [[1,2],[2,3],[3,4],[4,5],[5,6],[6,7]]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение наклона:
Вычисляем наклон между первыми двумя точками и используем его как эталон.

2⃣Проверка других точек:
Для всех остальных точек проверяем, совпадает ли наклон, образуемый этими точками с первой точкой, с эталонным наклоном.

3⃣Если все наклоны совпадают, то все точки лежат на одной прямой.

😎 Решение:

public class Solution {
    public boolean checkStraightLine(int[][] coordinates) {
        int x0 = coordinates[0][0], y0 = coordinates[0][1];
        int x1 = coordinates[1][0], y1 = coordinates[1][1];
        
        for (int[] point : coordinates) {
            int x = point[0], y = point[1];
            if ((x1 - x0) * (y - y0) != (y1 - y0) * (x - x0)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 73. Set Matrix Zeroes
Сложность: medium

Дана матрица размером m×n, состоящая из целых чисел. Если элемент матрицы равен 0, установите в 0 все элементы его строки и столбца.

Необходимо выполнить это действие на месте, не используя дополнительное пространство для другой матрицы.

Пример:

Input: matrix = [[1,1,1],[1,0,1],[1,1,1]]
Output: [[1,0,1],[0,0,0],[1,0,1]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Мы перебираем матрицу и отмечаем первую ячейку строки i и первую ячейку столбца j, если условие в приведенном выше псевдокоде выполняется, т.е. если cell[i][j] == 0.

2⃣Первая ячейка строки и столбца для первой строки и первого столбца совпадают, т.е. cell[0][0]. Поэтому мы используем дополнительную переменную, чтобы узнать, был ли отмечен первый столбец, а cell[0][0] используется для того же для первой строки.

3⃣Теперь мы перебираем исходную матрицу, начиная со второй строки и второго столбца, т.е. с matrix[1][1]. Для каждой ячейки мы проверяем, были ли ранее отмечены строка r или столбец c, проверяя соответствующую первую ячейку строки или первую ячейку столбца. Если любая из них была отмечена, мы устанавливаем значение в ячейке на 0. Обратите внимание, что первая строка и первый столбец служат как row_set и column_set, которые мы использовали в первом подходе. Затем мы проверяем, равна ли cell[0][0] нулю, если это так, мы отмечаем первую строку как ноль. И, наконец, если первый столбец был отмечен, мы делаем все записи в нем нулевыми.

😎 Решение:

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        Boolean isCol = false;
        int R = matrix.length;
        int C = matrix[0].length;

        for (int i = 0; i < R; i++) {
            if (matrix[i][0] == 0) {
                isCol = true;
            }
            for (int j = 1; j < C; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    matrix[0][j] = 0;
                    matrix[i][0] = 0;
                }
            }
        }

        for (int i = 1; i < R; i++) {
            for (int j = 1; j < C; j++) {
                if (matrix[i][0] == 0 || matrix[0][j] == 0) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
        }

        if (matrix[0][0] == 0) {
            for (int j = 0; j < C; j++) {
                matrix[0][j] = 0;
            }
        }

        if (isCol) {
            for (int i = 0; i < R; i++) {
                matrix[i][0] = 0;
            }
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 502. IPO
Сложность: hard

Предположим, что LeetCode скоро начнет свое IPO. Чтобы продать свои акции по хорошей цене венчурным капиталистам, LeetCode хочет выполнить несколько проектов для увеличения своего капитала перед IPO. Поскольку у компании ограниченные ресурсы, она может завершить не более k различных проектов до IPO. Помогите LeetCode разработать лучший способ максимизации общего капитала после завершения не более k различных проектов.

Вам дано n проектов, где i-й проект имеет чистую прибыль profits[i] и требует минимального капитала capital[i] для его начала.

Изначально у вас есть капитал w. Когда вы завершаете проект, вы получаете его чистую прибыль, и эта прибыль добавляется к вашему общему капиталу.

Выберите список из не более чем k различных проектов из данных, чтобы максимально увеличить ваш конечный капитал, и верните окончательно максимизированный капитал.

Ответ гарантированно поместится в 32-битное целое число со знаком.

Пример:

Input: k = 2, w = 0, profits = [1,2,3], capital = [0,1,1]
Output: 4
Explanation: Since your initial capital is 0, you can only start the project indexed 0.
After finishing it you will obtain profit 1 and your capital becomes 1.
With capital 1, you can either start the project indexed 1 or the project indexed 2.
Since you can choose at most 2 projects, you need to finish the project indexed 2 to get the maximum capital.
Therefore, output the final maximized capital, which is 0 + 1 + 3 = 4.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сортировка и инициализация
Отсортируйте проекты по возрастанию капитала. Создайте указатель ptr на первый недоступный проект в отсортированном массиве. Создайте приоритетную очередь для прибылей доступных проектов. Изначально очередь пуста.

2⃣Выбор проектов
Выполните следующие действия k раз: добавьте в приоритетную очередь прибыли новых доступных проектов. Перемещайте указатель по отсортированному массиву, когда проекты становятся доступными. Если приоритетная очередь пуста, завершите алгоритм.

3⃣Увеличение капитала
Максимальное значение в приоритетной очереди — это прибыль проекта, который будет запущен сейчас. Увеличьте капитал на это значение. Удалите его из очереди, так как он больше не может быть использован.

😎 Решение:

class Solution {
    class Project implements Comparable<Project> {
        int capital, profit;

        public Project(int capital, int profit) {
            this.capital = capital;
            this.profit = profit;
        }

        public int compareTo(Project project) {
            return capital - project.capital;
        }
    }

    public int findMaximizedCapital(int k, int w, int[] profits, int[] capital) {
        int n = profits.length;
        Project[] projects = new Project[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            projects[i] = new Project(capital[i], profits[i]);
        }
        Arrays.sort(projects);
        PriorityQueue<Integer> q = new PriorityQueue<Integer>(n, Collections.reverseOrder());
        int ptr = 0;
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            while (ptr < n && projects[ptr].capital <= w) {
                q.add(projects[ptr++].profit);
            }
            if (q.isEmpty()) {
                break;
            }
            w += q.poll();
        }
        return w;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 737. Sentence Similarity II
Сложность: medium

Мы можем представить предложение в виде массива слов, например, предложение "I am happy with leetcode" можно представить как arr = ["I", "am",happy", "with", "leetcode"].

Даны два предложения sentence1 и sentence2, каждое из которых представлено в виде массива строк, и массив пар строк similarPairs, где similarPairs[i] = [xi, yi] указывает, что два слова xi и yi похожи. Возвращается true, если предложения sentence1 и sentence2 похожи, или false, если они не похожи. Два предложения похожи, если: у них одинаковая длина (т.е, Заметьте, что слово всегда похоже само на себя, также обратите внимание, что отношение сходства является транзитивным. Например, если слова a и b похожи, а слова b и c похожи, то a и c похожи.

Пример:

Input: sentence1 = ["great","acting","skills"], sentence2 = ["fine","drama","talent"], similarPairs = [["great","good"],["fine","good"],["drama","acting"],["skills","talent"]]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверить, одинаковой ли длины предложения sentence1 и sentence2. Если нет, вернуть false.

2⃣Построить граф схожести слов с использованием словаря.

3⃣Использовать поиск в глубину (DFS) для проверки транзитивной схожести слов в предложениях.

😎 Решение:

import java.util.*;

public class Solution {
    public boolean areSentencesSimilar(String[] sentence1, String[] sentence2, List<List<String>> similarPairs) {
        if (sentence1.length != sentence2.length) {
            return false;
        }
        
        Map<String, List<String>> graph = new HashMap<>();
        for (List<String> pair : similarPairs) {
            graph.computeIfAbsent(pair.get(0), k -> new ArrayList<>()).add(pair.get(1));
            graph.computeIfAbsent(pair.get(1), k -> new ArrayList<>()).add(pair.get(0));
        }
        
        for (int i = 0; i < sentence1.length; i++) {
            if (!sentence1[i].equals(sentence2[i]) && !dfs(sentence1[i], sentence2[i], graph, new HashSet<>())) {
                return false;
            }
        }
        
        return true;
    }
    
    private boolean dfs(String word1, String word2, Map<String, List<String>> graph, Set<String> visited) {
        if (word1.equals(word2)) {
            return true;
        }
        visited.add(word1);
        for (String neighbor : graph.getOrDefault(word1, Collections.emptyList())) {
            if (!visited.contains(neighbor) && dfs(neighbor, word2, graph, visited)) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1259. Handshakes That Don't Cross
Сложность: hard

Вам дан список эквивалентных пар строк synonyms, где synonyms[i] = [si, ti] означает, что si и ti являются эквивалентными строками. Вам также дан текст предложения. Верните все возможные синонимичные предложения, отсортированные лексикографически.

Пример:

Input: numPeople = 4
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определим массив для хранения каталановых чисел.

2⃣Заполним массив каталановых чисел с помощью рекуррентной формулы.

3⃣Вернем 𝐶𝑛𝑢𝑚𝑃𝑒𝑜𝑝𝑙𝑒/2C.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int numHandshakes(int numPeople) {
        int n = numPeople / 2;
        int[] catalan = new int[n + 1];
        catalan[0] = 1;

        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                catalan[i] += catalan[j] * catalan[i - 1 - j];
            }
        }

        return catalan[n];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1217. Minimum Cost to Move Chips to The Same Position
Сложность: easy

У нас есть n фишек, где позиция i-й фишки равна position[i].

Нам нужно переместить все фишки в одну и ту же позицию. За один шаг мы можем изменить позицию i-й фишки с position[i] на:
position[i] + 2 или position[i] - 2 с затратами = 0.
position[i] + 1 или position[i] - 1 с затратами = 1.
Верните минимальные затраты, необходимые для перемещения всех фишек в одну и ту же позицию.

Пример:

Input: position = [2,2,2,3,3]
Output: 2
Explanation: We can move the two chips at position  3 to position 2. Each move has cost = 1. The total cost = 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Посчитать количество фишек на четных и нечетных позициях.

2⃣Сравнить количество фишек на четных и нечетных позициях.

3⃣Вернуть минимальное количество фишек как минимальную стоимость для перемещения всех фишек в одну позицию.

😎 Решение:

class Solution {
    public int minCostToMoveChips(int[] position) {
        int even_cnt = 0;
        int odd_cnt = 0;
        for (int i : position) {
            if (i % 2 == 0) {
                even_cnt++;
            } else {
                odd_cnt++;
            }
        }
        return Math.min(odd_cnt, even_cnt);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний