Задача: 480. Sliding Window Median
Сложность: hard

Медиана — это среднее значение в упорядоченном списке целых чисел. Если размер списка четный, среднего значения не существует, поэтому медианой считается среднее значение двух средних чисел.

Например, если arr = [2, 3, 4], медиана равна 3.
Например, если arr = [1, 2, 3, 4], медиана равна (2 + 3) / 2 = 2.5.

Вам дан целочисленный массив nums и целое число k. Существует скользящее окно размера k, которое перемещается от самого левого края массива до самого правого. Вы можете видеть только k чисел в окне. Каждый раз скользящее окно перемещается вправо на одну позицию.

Верните массив медиан для каждого окна в исходном массиве. Ответы с точностью до 10^-5 будут приниматься.

Пример:

Input: nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
Output: [1.00000,-1.00000,-1.00000,3.00000,5.00000,6.00000]
Explanation: 
Window position                Median
---------------                -----
[1  3  -1] -3  5  3  6  7        1
 1 [3  -1  -3] 5  3  6  7       -1
 1  3 [-1  -3  5] 3  6  7       -1
 1  3  -1 [-3  5  3] 6  7        3
 1  3  -1  -3 [5  3  6] 7        5
 1  3  -1  -3  5 [3  6  7]       6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сохраняйте числа в контейнере окна размера k, выполняя следующие операции: Вставка входящего элемента. Удаление выходящего элемента.

2⃣ Отсортируйте окно, чтобы найти медианы. Вместо того чтобы каждый раз копировать и сортировать k последовательных элементов из входных данных, вставляйте и удаляйте по одному элементу при каждом сдвиге окна.

3⃣ Поддерживайте окно в отсортированном состоянии до и после операций вставки и удаления.

😎 Решение:

import java.util.*;

public class Solution {
    public double[] medianSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        List<Double> medians = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i + k <= nums.length; i++) {
            int[] window = Arrays.copyOfRange(nums, i, i + k);
            Arrays.sort(window);

            if (k % 2 == 1) {
                medians.add((double) window[k / 2]);
            } else {
                medians.add((window[k / 2 - 1] + window[k / 2]) / 2.0);
            }
        }

        double[] result = new double[medians.size()];
        for (int i = 0; i < medians.size(); i++) {
            result[i] = medians.get(i);
        }

        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 224. Basic Calculator
Сложность: hard

Дана строка s, представляющая собой допустимое выражение, реализуйте базовый калькулятор для его вычисления и верните результат вычисления.

Примечание: нельзя использовать встроенные функции, которые оценивают строки как математические выражения, такие как eval().

Пример:

Input: s = "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"
Output: 23

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Итерация строки выражения в обратном порядке:
Читаем выражение символ за символом, формируя операнды из нескольких цифр, если символ - цифра.
Сохраняем операнды в стек, как только встречаем нецифровой символ.

2⃣Обработка выражения внутри скобок:
Когда встречаем открывающую скобку '(', оцениваем выражение, удаляя операнды и операторы из стека до соответствующей закрывающей скобки.
Результат выражения помещаем обратно в стек.

3⃣Финальная оценка выражения:
Продолжаем процесс до получения финального результата.
Если стек не пуст после обработки всех символов, оцениваем оставшиеся элементы как одно финальное выражение.

😎 Решение:

class Solution {

    public int evaluateExpr(Stack<Object> stack) {
        
        if (stack.empty() || !(stack.peek() instanceof Integer)) {
            stack.push(0);
        }

        int res = (int) stack.pop();

        while (!stack.empty() && !((char) stack.peek() == ')')) {

            char sign = (char) stack.pop();

            if (sign == '+') {
                res += (int) stack.pop();
            } else {
                res -= (int) stack.pop();
            }
        }
        return res;
    }

    public int calculate(String s) {

        int operand = 0;
        int n = 0;
        Stack<Object> stack = new Stack<Object>();

        for (int i = s.length() - 1; i >= 0; i--) {

            char ch = s.charAt(i);

            if (Character.isDigit(ch)) {

                operand = (int) Math.pow(10, n) * (int) (ch - '0') + operand;
                n += 1;

            } else if (ch != ' ') {
                if (n != 0) {

                    stack.push(operand);
                    n = 0;
                    operand = 0;

                }
                if (ch == '(') {

                    int res = evaluateExpr(stack);
                    stack.pop();

                    stack.push(res);

                } else {
                    stack.push(ch);
                }
            }
        }

        if (n != 0) {
            stack.push(operand);
        }

        return evaluateExpr(stack);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1262. Greatest Sum Divisible by Three
Сложность: medium

Если задан целочисленный массив nums, верните максимально возможную сумму элементов массива, которая делится на три.

Пример:

Input: nums = [3,6,5,1,8]
Output: 18

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найдите сумму всех элементов массива.

2⃣Если сумма делится на 3, то она и есть ответ.

3⃣Если сумма при делении на 3 дает остаток 1, удалите один элемент с остатком 1 или два элемента с остатком 2 (если их сумма равна 2).
Если сумма при делении на 3 дает остаток 2, удалите один элемент с остатком 2 или два элемента с остатком 1 (если их сумма равна 2).

😎 Решение:

import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public int maxSumDivThree(int[] nums) {
        int totalSum = Arrays.stream(nums).sum();
        if (totalSum % 3 == 0) {
            return totalSum;
        }
        
        int mod1Min = Integer.MAX_VALUE;
        int mod2Min = Integer.MAX_VALUE;
        int[] mod1Min2 = new int[]{Integer.MAX_VALUE, Integer.MAX_VALUE};
        int[] mod2Min2 = new int[]{Integer.MAX_VALUE, Integer.MAX_VALUE};
        
        for (int num : nums) {
            if (num % 3 == 1) {
                if (num < mod1Min2[1]) {
                    mod1Min2[1] = num;
                    Arrays.sort(mod1Min2);
                }
            } else if (num % 3 == 2) {
                if (num < mod2Min2[1]) {
                    mod2Min2[1] = num;
                    Arrays.sort(mod2Min2);
                }
            }
        }
        
        int result = 0;
        if (totalSum % 3 == 1) {
            result = totalSum - mod1Min2[0];
            if (mod2Min2[0] != Integer.MAX_VALUE && mod2Min2[1] != Integer.MAX_VALUE) {
                result = Math.max(result, totalSum - mod2Min2[0] - mod2Min2[1]);
            }
        } else if (totalSum % 3 == 2) {
            result = totalSum - mod2Min2[0];
            if (mod1Min2[0] != Integer.MAX_VALUE && mod1Min2[1] != Integer.MAX_VALUE) {
                result = Math.max(result, totalSum - mod1Min2[0] - mod1Min2[1]);
            }
        }
        
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 473. Matchsticks to Square
Сложность: medium

Дано целочисленный массив спичек, где matchsticks[i] — это длина i-й спички. Необходимо использовать все спички для создания одного квадрата. Нельзя ломать никакую спичку, но можно соединять их, при этом каждая спичка должна быть использована ровно один раз.

Вернуть true, если можно составить квадрат, и false в противном случае.

Пример:

Input: matchsticks = [1,1,2,2,2]
Output: true
Explanation: You can form a square with length 2, one side of the square came two sticks with length 1.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определяем рекурсивную функцию, которая принимает текущий индекс обрабатываемой спички и количество сторон квадрата, которые уже полностью сформированы. Базовый случай для рекурсии: если все спички использованы и сформировано 4 стороны, возвращаем True.

2⃣Для текущей спички рассматриваем 4 варианта: она может быть частью любой из сторон квадрата. Пробуем каждый из 4 вариантов, вызывая рекурсию для них.

3⃣Если какой-либо из рекурсивных вызовов возвращает True, возвращаем True, в противном случае возвращаем False.

😎 Решение:

import java.util.HashMap;
import java.util.Collections;

class Solution {
    public List<Integer> nums;
    public int[] sums;
    public int possibleSquareSide;

    public Solution() {
        this.sums = new int[4];
    }

    public boolean dfs(int index) {
        if (index == this.nums.size()) {
            return sums[0] == sums[1] && sums[1] == sums[2] && sums[2] == sums[3];
        }

        int element = this.nums.get(index);

        for(int i = 0; i < 4; i++) {
            if (this.sums[i] + element <= this.possibleSquareSide) {
                this.sums[i] += element;
                if (this.dfs(index + 1)) {
                    return true;
                }
                this.sums[i] -= element;
            }
        }

        return false;
    }

    public boolean makesquare(int[] nums) {
        if (nums == null || nums.length == 0) {
            return false;
        }

        int L = nums.length;
        int perimeter = 0;
        for(int i = 0; i < L; i++) {
            perimeter += nums[i];
        }

        this.possibleSquareSide =  perimeter / 4;
        if (this.possibleSquareSide * 4 != perimeter) {
            return false;
        }

        this.nums = Arrays.stream(nums).boxed().collect(Collectors.toList());
        Collections.sort(this.nums, Collections.reverseOrder());
        return this.dfs(0);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 382. Linked List Random Node
Сложность: medium

Дан односвязный список, вернуть значение случайного узла из списка. Каждый узел должен иметь одинаковую вероятность быть выбранным.

Реализуйте класс Solution:

Solution(ListNode head) Инициализирует объект с головой односвязного списка head.
int getRandom() Выбирает узел случайным образом из списка и возвращает его значение. Все узлы списка должны иметь равные шансы быть выбранными.

Пример:

Input
["Solution", "getRandom", "getRandom", "getRandom", "getRandom", "getRandom"]
[[[1, 2, 3]], [], [], [], [], []]
Output
[null, 1, 3, 2, 2, 3]

Explanation
Solution solution = new Solution([1, 2, 3]);
solution.getRandom(); // return 1
solution.getRandom(); // return 3
solution.getRandom(); // return 2
solution.getRandom(); // return 2
solution.getRandom(); // return 3
// getRandom() should return either 1, 2, or 3 randomly. Each element should have equal probability of returning.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Реализуйте интерфейс init(head), который будет вызываться при создании объекта. Преобразуйте связанный список в массив для дальнейшего использования.

2⃣В интерфейсе init(head) преобразуйте переданный связанный список в массив, чтобы его можно было использовать позже.

3⃣Реализуйте функцию getRandom(), которая будет выбирать случайный элемент из массива, созданного на первом этапе.

😎 Решение:

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(int val) { this.val = val; }
    ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
}

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

class Solution {
    private List<Integer> range = new ArrayList<>();
    private Random random = new Random();

    public Solution(ListNode head) {
        while (head != null) {
            range.add(head.val);
            head = head.next;
        }
    }

    public int getRandom() {
        int pick = random.nextInt(range.size());
        return range.get(pick);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1672. Richest Customer Wealth
Сложность: easy

Вам дан целочисленный массив размером m x n под названием accounts, где accounts[i][j] — это сумма денег, которую i-й клиент имеет в j-м банке. Верните богатство самого богатого клиента.

Богатство клиента — это сумма денег, которую он имеет во всех своих банковских счетах. Самый богатый клиент — это клиент, который имеет максимальное богатство.

Пример:

Input: accounts = [[1,2,3],[3,2,1]]
Output: 6
Explanation:
1st customer has wealth = 1 + 2 + 3 = 6
2nd customer has wealth = 3 + 2 + 1 = 6
Both customers are considered the richest with a wealth of 6 each, so return 6.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Пройдите по всем клиентам в массиве accounts.

2⃣Для каждого клиента вычислите сумму денег на всех его банковских счетах и сравните её с максимальным богатством, найденным до этого момента.

3⃣Если текущее богатство больше максимального, обновите максимальное значение. Верните максимальное богатство.

😎 Решение:

class Solution {
    public int maximumWealth(int[][] accounts) {
        int maxWealthSoFar = 0;
        
        for (int[] account : accounts) {
            int currCustomerWealth = 0;
            for (int money : account) {
                currCustomerWealth += money;
            }
            maxWealthSoFar = Math.max(maxWealthSoFar, currCustomerWealth);
        }
        
        return maxWealthSoFar;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 146. LRU Cache
Сложность: medium

Реализуйте класс LRUCache:
LRUCache(int capacity) - инициализирует LRU-кэш с положительным размером capacity.
int get(int key) - возвращает значение по ключу, если ключ существует, в противном случае возвращает -1.
void put(int key, int value) - обновляет значение по ключу, если ключ существует. В противном случае добавляет пару ключ-значение в кэш. Если количество ключей превышает установленную емкость после этой операции, удаляет наименее недавно использованный ключ.

Функции get и put должны выполняться за среднее время O(1).

Пример:

Input
["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
Output
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Метод добавления узла в конец связного списка (add):
Получите текущий узел в конце списка, это "реальный" хвост: tail.prev, обозначим его как previousEnd.
Вставьте node после previousEnd, установив previousEnd.next = node.
Настройте указатели узла: node.prev = previousEnd и node.next = tail.
Обновите tail.prev = node, делая node новым "реальным" хвостом списка.

2⃣Метод удаления узла из связного списка (remove):
Узел node должен быть удален из списка. Для этого определите узлы nextNode = node.next и prevNode = node.prev.
Чтобы удалить node, переназначьте prevNode.next = nextNode и nextNode.prev = prevNode, эффективно исключая node из списка.
Это превратит, например, последовательность A <-> B <-> C в A <-> C, где prevNode = A и nextNode = C.

3⃣Методы get и put:
get(int key): Проверьте, существует ли ключ в хэш-карте. Если нет, верните -1. Иначе, получите узел, связанный с ключом, переместите его в конец списка с помощью remove(node) и add(node). Верните node.val.
put(int key, int value): Если ключ уже существует, найдите соответствующий узел и удалите его методом remove. Создайте новый узел с key и value, добавьте его в хэш-карту и в конец списка методом add(node). Если размер кэша превышает установленную емкость после добавления, удалите самый редко используемый узел (который находится в голове списка после фиктивного узла head), затем удалите соответствующий ключ из хэш-карты.

😎 Решение:

class ListNode {
    int key;
    int val;
    ListNode next;
    ListNode prev;

    public ListNode(int key, int val) {
        this.key = key;
        this.val = val;
    }
}

class LRUCache {
    int capacity;
    Map<Integer, ListNode> dic;
    ListNode head;
    ListNode tail;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        dic = new HashMap<>();
        head = new ListNode(-1, -1);
        tail = new ListNode(-1, -1);
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }

    public int get(int key) {
        if (!dic.containsKey(key)) {
            return -1;
        }

        ListNode node = dic.get(key);
        remove(node);
        add(node);
        return node.val;
    }

    public void put(int key, int value) {
        if (dic.containsKey(key)) {
            ListNode oldNode = dic.get(key);
            remove(oldNode);
        }

        ListNode node = new ListNode(key, value);
        dic.put(key, node);
        add(node);

        if (dic.size() > capacity) {
            ListNode nodeToDelete = head.next;
            remove(nodeToDelete);
            dic.remove(nodeToDelete.key);
        }
    }

    public void add(ListNode node) {
        ListNode previousEnd = tail.prev;
        previousEnd.next = node;
        node.prev = previousEnd;
        node.next = tail;
        tail.prev = node;
    }

    public void remove(ListNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 405. Convert a Number to Hexadecimal
Сложность: easy

Если задано целое число num, верните строку, представляющую его шестнадцатеричное представление. Для отрицательных целых чисел используется метод дополнения до двух. Все буквы в строке ответа должны быть строчными, и в ответе не должно быть никаких ведущих нулей, кроме самого нуля. Примечание: Вам не разрешается использовать какие-либо встроенные библиотечные методы для непосредственного решения этой задачи.

Пример:

Input: num = 26
Output: "1a"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите, является ли число отрицательным. Если да, преобразуйте его в положительное число с помощью метода дополнения до двух. Для этого прибавьте к числу 2^32 и используйте битовую операцию И с маской 0xFFFFFFFF.

2⃣Создайте строку с шестнадцатеричными символами. Последовательно делите число на 16 и добавляйте соответствующий символ к результату, пока число не станет равным нулю.

3⃣Переверните строку результата и удалите ведущие нули, если они есть. Если строка пустая, верните "0".

😎 Решение:

public class Solution {
    public String toHex(int num) {
        if (num == 0) return "0";
        char[] hexChars = "0123456789abcdef".toCharArray();
        long n = num;
        if (num < 0) n += 1L << 32;
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        while (n > 0) {
            result.append(hexChars[(int)(n % 16)]);
            n /= 16;
        }
        return result.reverse().toString();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 118. Pascal's Triangle
Сложность: easy

Дано целое число numRows. Верните первые numRows строк треугольника Паскаля.

В треугольнике Паскаля каждое число является суммой двух чисел, непосредственно расположенных над ним, как показано:

Пример:

Input: numRows = 5
Output: [[1],[1,1],[1,2,1],[1,3,3,1],[1,4,6,4,1]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируем список triangle, в который добавим первую строку [1].

2⃣Для каждой новой строки берём предыдущую строку и создаём новую, начиная и заканчивая единицей. Все промежуточные элементы считаем как сумму двух элементов сверху: prevRow[j - 1] + prevRow[j].

3⃣Добавляем полученную строку в треугольник. Повторяем процесс, пока не соберём все numRows.

😎 Решение:

class Solution {
    public List<List<Integer>> generate(int numRows) {
        List<List<Integer>> triangle = new ArrayList<List<Integer>>();
        triangle.add(new ArrayList<>());
        triangle.get(0).add(1);

        for (int rowNum = 1; rowNum < numRows; rowNum++) {
            List<Integer> row = new ArrayList<>();
            List<Integer> prevRow = triangle.get(rowNum - 1);
            row.add(1);

            for (int j = 1; j < rowNum; j++) {
                row.add(prevRow.get(j - 1) + prevRow.get(j));
            }

            row.add(1);
            triangle.add(row);
        }

        return triangle;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 998. Maximum Binary Tree II
Сложность: medium

Максимальное дерево - это дерево, в котором каждый узел имеет значение большее, чем любое другое значение в его поддереве. Вам дан корень максимального двоичного дерева и целое число val. Как и в предыдущей задаче, данное дерево было построено из списка a (root = Construct(a)) рекурсивно с помощью следующей процедуры Construct(a): Если a пусто, верните null.
В противном случае пусть a[i] - наибольший элемент a. Создайте корневой узел со значением a[i]. Левым ребенком root будет Construct([a[0], a[1], ..., a[i - 1]]). Правым ребенком root будет Construct([a[i + 1], a[i + 2], ..., a[a.length])...., a[a.length - 1]]). Возвращаем root. Обратите внимание, что нам не было дано непосредственно a, а только корневой узел root = Construct(a). Предположим, что b - это копия a с добавленным к ней значением val. Гарантируется, что b имеет уникальные значения. Возвращаем Construct(b).

Пример:

Input: root = [5,2,4,null,1], val = 3
Output: [5,2,4,null,1,null,3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Поиск места вставки:
Итерируйте через дерево, начиная с корня. Найдите место для вставки нового значения val так, чтобы дерево оставалось максимальным деревом. Если значение val больше, чем значение текущего узла, создайте новый узел с val и сделайте текущий узел его левым ребенком.

2⃣Вставка нового узла:
Если значение val меньше, чем значение текущего узла, продолжайте спускаться по правому поддереву, пока не найдете место для вставки.

3⃣Создание нового дерева:
После вставки нового узла убедитесь, что дерево сохраняет свои свойства максимального дерева.

😎 Решение:

public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

public class Solution {
    public TreeNode insertIntoMaxTree(TreeNode root, int val) {
        if (root == null || val > root.val) {
            TreeNode newNode = new TreeNode(val);
            newNode.left = root;
            return newNode;
        }
        root.right = insertIntoMaxTree(root.right, val);
        return root;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 734. Sentence Similarity
Сложность: easy

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 не является транзитивным. Например, если слова a и b похожи, а слова b и c похожи, то a и c не обязательно похожи.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверьте, равны ли длины предложений sentence1 и sentence2. Если нет, верните false.

2⃣Создайте словарь для хранения всех пар похожих слов.

3⃣Проверьте каждую пару слов из предложений sentence1 и sentence2 на схожесть, используя словарь и правило, что слово всегда похоже на само себя.

😎 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, Set<String>> similar = new HashMap<>();
        for (List<String> pair : similarPairs) {
            String x = pair.get(0);
            String y = pair.get(1);
            similar.computeIfAbsent(x, k -> new HashSet<>()).add(y);
            similar.computeIfAbsent(y, k -> new HashSet<>()).add(x);
        }
        
        for (int i = 0; i < sentence1.length; i++) {
            String w1 = sentence1[i];
            String w2 = sentence2[i];
            if (!w1.equals(w2) && (!similar.containsKey(w1) || !similar.get(w1).contains(w2))) {
                return false;
            }
        }
        
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 297. Serialize and Deserialize Binary Tree
Сложность: hard

Сериализация — это процесс преобразования структуры данных или объекта в последовательность битов, чтобы их можно было сохранить в файле или буфере памяти или передать по сетевому соединению для последующего восстановления в той же или другой компьютерной среде.

Разработайте алгоритм для сериализации и десериализации бинарного дерева. Нет ограничений на то, как ваш алгоритм сериализации/десериализации должен работать. Вам нужно просто гарантировать, что бинарное дерево может быть сериализовано в строку, и эта строка может быть десериализована в исходную структуру дерева.

Уточнение: формат ввода/вывода такой же, как в LeetCode для сериализации бинарного дерева. Вам не обязательно придерживаться этого формата, так что будьте креативны и придумайте свои подходы.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сериализация дерева:
Используйте рекурсивный обход дерева в порядке root -> left subtree -> right subtree.
Для каждого узла добавляйте его значение в строку сериализации. Если узел пустой, добавляйте "None".

2⃣Пример:
Начните с корня, узел 1, строка сериализации становится "1,".
Переходите к левому поддереву с корнем 2, строка сериализации становится "1,2,".
Для узла 2, посетите его левый узел 3 ("1,2,3,None,None,") и правый узел 4 ("1,2,3,None,None,4,None,None").
Возвращайтесь к корню 1 и посетите его правое поддерево, узел 5 ("1,2,3,None,None,4,None,None,5,None,None,").

3⃣Десериализация строки:
Разделите строку на список значений.
Используйте рекурсивную функцию для создания узлов дерева, извлекая значения из списка и восстанавливая структуру дерева. Если значение "None", узел пустой.

😎 Решение:

public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

public class Codec {
    private void rserialize(TreeNode root, StringBuilder str) {
        if (root == null) {
            str.append("null,");
        } else {
            str.append(root.val).append(",");
            rserialize(root.left, str);
            rserialize(root.right, str);
        }
    }

    public String serialize(TreeNode root) {
        StringBuilder str = new StringBuilder();
        rserialize(root, str);
        return str.toString();
    }

    private TreeNode rdeserialize(LinkedList<String> data) {
        if (data.get(0).equals("null")) {
            data.remove(0);
            return null;
        }

        TreeNode root = new TreeNode(Integer.parseInt(data.remove(0)));
        root.left = rdeserialize(data);
        root.right = rdeserialize(data);
        return root;
    }

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1420. Build Array Where You Can Find The Maximum Exactly K Comparisons
Сложность: hard

Вам даны три целых числа n, m и k. Рассмотрим следующий алгоритм для нахождения максимального элемента в массиве положительных целых чисел:

maximum_value = -1
maximum_index = -1
search_cost = 0
n = arr.length
for (i = 0; i < n; i++){
      if (maximum_value  < arr[i]){
           maximum_value  = arr[i]
           maximum_index = i
           search_cost = search_cost + 1
      }
}
return maximum_index

Вам необходимо построить массив arr, который имеет следующие свойства:
arr содержит ровно n целых чисел.
1 <= arr[i] <= m, где (0 <= i < n).
После применения указанного алгоритма к arr, значение search_cost равно k.
Верните количество способов построить массив arr с учетом указанных условий. Так как ответ может быть очень большим, ответ должен быть вычислен по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: n = 2, m = 3, k = 1
Output: 6
Explanation: The possible arrays are [1, 1], [2, 1], [2, 2], [3, 1], [3, 2] [3, 3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и базовые случаи: Инициализируем 3D массив dp размером [n+1][m+1][k+1]. Устанавливаем базовые случаи: dp[n][...][0] = 1.

2⃣Итерация и обновление массива dp: Проходим в обратном порядке по индексам i от n-1 до 0, по maxSoFar от m до 0 и по remain от 0 до k. Для каждого из этих значений обновляем dp массив, используя предыдущие результаты для вычисления текущих значений.

3⃣Возврат результата: Возвращаем значение dp[0][0][k], которое является решением исходной задачи.

😎 Решение:

class Solution {    
    public int numOfArrays(int n, int m, int k) {    
        int[][][] dp = new int[n + 1][m + 1][k + 1];
        int MOD = (int) 1e9 + 7;
        
        for (int num = 0; num < dp[0].length; num++) {
            dp[n][num][0] = 1;
        }
        
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            for (int maxSoFar = m; maxSoFar >= 0; maxSoFar--) {
                for (int remain = 0; remain <= k; remain++) {
                    int ans = 0;
                    for (int num = 1; num <= maxSoFar; num++) {
                        ans = (ans + dp[i + 1][maxSoFar][remain]) % MOD;
                    }
                    
                    if (remain > 0) {
                        for (int num = maxSoFar + 1; num <= m; num++) {
                            ans = (ans + dp[i + 1][num][remain - 1]) % MOD;
                        }
                    }
                    
                    dp[i][maxSoFar][remain] = ans;
                }
            }
        }

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

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 565. Array Nesting
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums длиной n, где nums является перестановкой чисел в диапазоне [0, n - 1].

Вы должны построить множество s[k] = {nums[k], nums[nums[k]], nums[nums[nums[k]]], ...} при соблюдении следующего правила:

Первый элемент в s[k] начинается с выбора элемента nums[k] с индексом k.
Следующий элемент в s[k] должен быть nums[nums[k]], затем nums[nums[nums[k]]], и так далее.
Мы прекращаем добавлять элементы непосредственно перед тем, как в s[k] появится дубликат.

Верните длину самого длинного множества s[k].

Пример:

Input: nums = [5,4,0,3,1,6,2]
Output: 4
Explanation: 
nums[0] = 5, nums[1] = 4, nums[2] = 0, nums[3] = 3, nums[4] = 1, nums[5] = 6, nums[6] = 2.
One of the longest sets s[k]:
s[0] = {nums[0], nums[5], nums[6], nums[2]} = {5, 6, 2, 0}

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте массив для отслеживания посещенных элементов.

2⃣Для каждого элемента в nums, если он не посещен, начните формирование множества s[k], последовательно переходя по элементам, пока не встретится уже посещенный элемент.

3⃣Обновите максимальную длину найденного множества.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int arrayNesting(int[] nums) {
        boolean[] visited = new boolean[nums.length];
        int maxLength = 0;
        
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (!visited[i]) {
                int start = i;
                int count = 0;
                while (!visited[start]) {
                    visited[start] = true;
                    start = nums[start];
                    count++;
                }
                maxLength = Math.max(maxLength, count);
            }
        }
        
        return maxLength;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 157. Read N Characters Given Read4
Сложность: easy

Предположим, что у вас есть файл, и вы можете читать файл только с помощью данного метода read4. Реализуйте метод для чтения n символов.

Метод read4:
API read4 читает четыре последовательных символа из файла, затем записывает эти символы в массив буфера buf4.
Возвращаемое значение — количество фактически прочитанных символов.
Обратите внимание, что у read4 есть собственный указатель файла, аналогично FILE *fp в C.

Определение read4:
Параметр: char[] buf4
Возвращает: int

buf4[] — это назначение, а не источник. Результаты из read4 будут скопированы в buf4[].

Метод read:
Используя метод read4, реализуйте метод read, который читает n символов из файла и сохраняет их в массиве буфера buf. Учтите, что вы не можете напрямую манипулировать файлом.
Возвращаемое значение — количество фактически прочитанных символов.

Определение read:
Параметры: char[] buf, int n
Возвращает: int

buf[] — это назначение, а не источник. Вам нужно будет записать результаты в buf[].

Примечание:
Учтите, что вы не можете напрямую манипулировать файлом. Файл доступен только для чтения с помощью read4, но не для read.
Функция read будет вызываться только один раз для каждого тестового случая.
Вы можете предполагать, что массив буфера назначения, buf, гарантированно имеет достаточно места для хранения n символов.

Пример:

Input: file = "abc", n = 4
Output: 3
Explanation: After calling your read method, buf should contain "abc". We read a total of 3 characters from the file, so return 3.
Note that "abc" is the file's content, not buf. buf is the destination buffer that you will have to write the results to.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и подготовка:
Инициализируйте переменные: copiedChars = 0 для подсчета скопированных символов и readChars = 4 для подсчета прочитанных символов из файла. Начальное значение readChars установлено в 4, что позволяет использовать условие readChars != 4 в качестве маркера конца файла (EOF).
Создайте внутренний буфер из 4 символов: buf4.

2⃣Чтение и копирование символов:
Пока количество скопированных символов меньше N (copiedChars < n) и еще есть символы в файле (readChars == 4):
Прочитайте символы из файла во внутренний буфер buf4 с помощью метода read4(buf4).
Копируйте символы из внутреннего буфера buf4 в основной буфер buf по одному. Увеличивайте copiedChars после каждого скопированного символа.

3⃣Завершение процесса:
Если количество скопированных символов достигло N (copiedChars == n), прервите процесс копирования.
Верните copiedChars как результат функции, указывающий на количество успешно скопированных символов в основной буфер buf.

😎 Решение:

public class Solution extends Reader4 {
    public int read(char[] buf, int n) {
        int copiedChars = 0, readChars = 4;
        char[] buf4 = new char[4];

        while (copiedChars < n && readChars == 4) {
            readChars = read4(buf4);

            for (int i = 0; i < readChars; ++i) {
                if (copiedChars == n) return copiedChars;
                buf[copiedChars] = buf4[i];
                ++copiedChars;
            }
        }
        return copiedChars;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 152. Maximum Product Subarray
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums. Найдите подмассив, который имеет наибольший произведение, и верните это произведение.

Тестовые случаи созданы таким образом, что ответ поместится в 32-битное целое число.

Пример:

Input: nums = [2,3,-2,4]
Output: 6
Explanation: [2,3] has the largest product 6.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Если массив nums пуст, возвращаем 0, так как нет элементов для обработки.
Инициализируем переменную result первым элементом массива, чтобы иметь начальную точку сравнения для нахождения максимального произведения.

2⃣Перебор элементов:
Используем вложенные циклы для обработки всех возможных подмассивов:
Внешний цикл i начинается с начала массива и определяет начальную точку каждого подмассива.
Внутренний цикл j начинается с индекса i и идет до конца массива, последовательно умножая элементы и расширяя рассматриваемый подмассив.

3⃣Вычисление произведения и обновление результата:
Для каждой итерации внутреннего цикла умножаем текущий элемент nums[j] на аккумулирующую переменную accu и проверяем, не стало ли текущее произведение больше максимального найденного до этого.
Обновляем переменную result, если текущее произведение accu превышает текущее максимальное значение result.


😎 Решение:

class Solution {
    public int maxProduct(int[] nums) {
        if (nums.length == 0) return 0;

        int result = nums[0];

        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int accu = 1;
            for (int j = i; j < nums.length; j++) {
                accu *= nums[j];
                result = Math.max(result, accu);
            }
        }

        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1276. Number of Burgers with No Waste of Ingredients
Сложность: medium

Даны два целых числа tomatoSlices и cheeseSlices. Ингредиенты разных бургеров таковы: Jumbo Burger: 4 ломтика помидора и 1 ломтик сыра. Small Burger: 2 ломтика помидора и 1 ломтик сыра. Верните [total_jumbo, total_small] так, чтобы количество оставшихся tomatoSlices было равно 0, а количество оставшихся cheeseSlices было равно 0. Если невозможно сделать так, чтобы оставшиеся tomatoSlices и cheeseSlices были равны 0, верните [].

Пример:

Input: tomatoSlices = 16, cheeseSlices = 7
Output: [1,6]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверьте, возможно ли решить задачу, убедившись, что tomatoSlices четно и находится в допустимых пределах.

2⃣Решите систему уравнений:
4J + 2S = tomatoSlices
J + S = cheeseSlices

3⃣Если решение существует, верните его, иначе верните пустой список.

😎 Решение:

public class Solution {
    public List<Integer> numOfBurgers(int tomatoSlices, int cheeseSlices) {
        if (tomatoSlices % 2 != 0 || tomatoSlices < 2 * cheeseSlices || tomatoSlices > 4 * cheeseSlices) {
            return new ArrayList<>();
        }
        int total_jumbo = (tomatoSlices - 2 * cheeseSlices) / 2;
        int total_small = cheeseSlices - total_jumbo;
        return Arrays.asList(total_jumbo, total_small);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1498. Number of Subsequences That Satisfy the Given Sum Condition
Сложность: medium

Вам дан массив целых чисел nums и целое число target.

Верните количество непустых подпоследовательностей массива nums, таких что сумма минимального и максимального элемента в них меньше или равна target. Так как ответ может быть слишком большим, верните его по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: nums = [3,5,6,7], target = 9
Output: 4
Explanation: There are 4 subsequences that satisfy the condition.
[3] -> Min value + max value <= target (3 + 3 <= 9)
[3,5] -> (3 + 5 <= 9)
[3,5,6] -> (3 + 6 <= 9)
[3,6] -> (3 + 6 <= 9)

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и подготовка:
Инициализируйте переменные answer равным 0 и n как длину массива nums.
Отсортируйте массив nums.
Подготовьте массив power для хранения степеней двойки до n по модулю 10^9+7.

2⃣Итерация и бинарный поиск:
Для каждого индекса left от 0 до n - 1 выполните бинарный поиск, чтобы найти самый правый индекс right, где nums[right] <= target - nums[left].
Если left <= right, добавьте количество допустимых подпоследовательностей к answer.

3⃣Возврат результата:
Верните answer по модулю 10^9+7.

😎 Решение:

class Solution {
    public static int binarySearchRightmost(int[] nums, int target) {
        int left = 0, right = nums.length - 1;
        while (left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] <= target) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }
        return left;
    }
    
    public int numSubseq(int[] nums, int target) {
        int n = nums.length;
        int mod = 1_000_000_007;
        Arrays.sort(nums);
        
        int[] power = new int[n];
        power[0] = 1;
        for (int i = 1; i < n; ++i) {
            power[i] = (power[i - 1] * 2) % mod;
        }
        
        int answer = 0;

        for (int left = 0; left < n; left++) {
            int right = binarySearchRightmost(nums, target - nums[left]) - 1;
            if (right >= left) {
                answer += power[right - left];
                answer %= mod;
            }
        }
        return answer;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1137. N-th Tribonacci Number
Сложность: easy

Трибоначчи последовательность Tn определяется следующим образом:

T0 = 0, T1 = 1, T2 = 1, и Tn+3 = Tn + Tn+1 + Tn+2 для n >= 0.

Дано n, вернуть значение Tn.

Пример:

Input: n = 4
Output: 4
Explanation:
T_3 = 0 + 1 + 1 = 2
T_4 = 1 + 1 + 2 = 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если n < 3, вернуть значение n-го терма, как указано в описании задачи.

2⃣Инициализировать a, b и c как базовые случаи. Установить a = 0, b = 1, c = 1.

3⃣Для следующих n - 2 шагов обновлять a, b, c следующим образом: a = b, b = c, c = a + b + c. Вернуть c.

😎 Решение:

class Solution {
    public int tribonacci(int n) {
        if (n < 3) {
            return n > 0 ? 1 : 0;
        }
        
        int a = 0, b = 1, c = 1;
        for (int i = 0; i < n - 2; ++i) {
            int tmp = a + b + c;
            a = b;
            b = c;
            c = tmp;
        }
        
        return c;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 255. Verify Preorder Sequence in Binary Search Tree
Сложность: medium

Дан массив уникальных целых чисел preorder. Верните true, если это правильная последовательность обхода в порядке предварительного (preorder) обхода для бинарного дерева поиска.

Пример:

Input: preorder = [5,2,1,3,6]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Объявите целое число minLimit с маленьким значением, например, минус бесконечность, и стек.

2⃣Итерируйте по массиву preorder. Для каждого num:
Очистите стек. Пока верх стека меньше num, извлекайте из стека и обновляйте minLimit.
Если num <= minLimit, верните false.
Добавьте num в стек.

3⃣Верните true, если удалось пройти весь массив.

😎 Решение:

import java.util.Stack;

class Solution {
    public boolean verifyPreorder(int[] preorder) {
        int minLimit = Integer.MIN_VALUE;
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        
        for (int num: preorder) {
            while (!stack.isEmpty() && stack.peek() < num) {
                minLimit = stack.pop();
            }
            
            if (num <= minLimit) {
                return false;
            }
            
            stack.push(num);
        }
        
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 108. Convert Sorted Array to Binary Search Tree
Сложность: easy

Дан массив целых чисел nums, элементы которого отсортированы в порядке возрастания. Преобразуйте его в сбалансированное по высоте двоичное дерево поиска.

Пример:

Input: nums = [-10,-3,0,5,9]
Output: [0,-3,9,-10,null,5]
Explanation: [0,-10,5,null,-3,null,9] is also accepted:

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация функции помощника: Реализуйте функцию помощника helper(left, right), которая строит двоичное дерево поиска (BST) из элементов массива nums между индексами left и right.
Если left > right, это означает, что элементов для построения поддерева нет, возвращаем None.

2⃣Выбор корня и разделение массива:
Выберите элемент в середине для корня: p = (left + right) // 2.
Инициализируйте корень: root = TreeNode(nums[p]).

3⃣Рекурсивное построение поддеревьев:
Рекурсивно стройте левое поддерево: root.left = helper(left, p - 1). Рекурсивно стройте правое поддерево: root.right = helper(p + 1, right).
В качестве результата возвращайте helper(0, len(nums) - 1), начиная с корня дерева.

😎 Решение:

class Solution {
    int[] nums;

    public TreeNode helper(int left, int right) {
        if (left > right) return null;

        int p = (left + right) / 2;
        TreeNode root = new TreeNode(nums[p]);
        root.left = helper(left, p - 1);
        root.right = helper(p + 1, right);
        return root;
    }

    public TreeNode sortedArrayToBST(int[] nums) {
        this.nums = nums;
        return helper(0, nums.length - 1);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний