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

Задача: 520. Detect Capital
Сложность: easy

Мы определяем правильное использование заглавных букв в слове, когда выполняется одно из следующих условий:

Все буквы в этом слове заглавные, как "USA".
Все буквы в этом слове строчные, как "leetcode".
Только первая буква в этом слове заглавная, как "Google".
Дана строка word. Верните true, если использование заглавных букв в ней правильное.

Пример:

Input: word = "USA"
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Шаблон для первого случая в регулярном выражении: [A-Z]*, где [A-Z] соответствует одной заглавной букве от 'A' до 'Z', а * означает повторение предыдущего шаблона 0 или более раз. Этот шаблон представляет "Все заглавные буквы".

2⃣Шаблон для второго случая в регулярном выражении: [a-z]*, где [a-z] соответствует одной строчной букве от 'a' до 'z'. Этот шаблон представляет "Все строчные буквы". Шаблон для третьего случая в регулярном выражении: [A-Z][a-z]*, где первая буква заглавная, а остальные строчные.

3⃣Объедините эти три шаблона: [A-Z]*|[a-z]*|[A-Z][a-z]*, где | означает "или". Мы можем объединить второй и третий случай, получив . [a-z]*, где . соответствует любому символу. Итоговый шаблон: [A-Z]*|.[a-z]*.

😎 Решение:

import java.util.regex.*;

class Solution {
    public boolean detectCapitalUse(String word) {
        String pattern = "[A-Z]*|.[a-z]*";
        return Pattern.matches(pattern, word);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 107. Binary Tree Level Order Traversal II
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева. Верните обход значений узлов снизу вверх по уровням (то есть слева направо, уровень за уровнем, от листа к корню).

Пример:

Input: root = [3,9,20,null,null,15,7]
Output: [[15,7],[9,20],[3]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте список вывода levels. Длина этого списка определяет, какой уровень в данный момент обновляется. Вам следует сравнить этот уровень len(levels) с уровнем узла level, чтобы убедиться, что вы добавляете узел на правильный уровень. Если вы все еще находитесь на предыдущем уровне, добавьте новый уровень, вставив новый список в levels.

2⃣Добавьте значение узла в последний уровень в levels.

3⃣Рекурсивно обработайте дочерние узлы, если они не равны None, используя функцию helper(node.left / node.right, level + 1).

😎 Решение:

class Solution {
    List<List<Integer>> levels = new ArrayList<List<Integer>>();

    public void helper(TreeNode node, int level) {
        if (levels.size() == level) levels.add(new ArrayList<Integer>());
        levels.get(level).add(node.val);
        if (node.left != null) helper(node.left, level + 1);
        if (node.right != null) helper(node.right, level + 1);
    }

    public List<List<Integer>> levelOrderBottom(TreeNode root) {
        if (root == null) return levels;
        helper(root, 0);
        Collections.reverse(levels);
        return levels;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1429. First Unique Number
Сложность: medium

У вас есть очередь целых чисел, необходимо извлечь первый уникальный элемент из очереди.

Реализуйте класс FirstUnique:
- FirstUnique(int[] nums) Инициализирует объект числами в очереди.
- int showFirstUnique() возвращает значение первого уникального элемента в очереди и возвращает -1, если такого элемента нет.
- void add(int value) вставляет значение в очередь.

Пример:

Input: 
["FirstUnique","showFirstUnique","add","showFirstUnique","add","showFirstUnique","add","showFirstUnique"]
[[[2,3,5]],[],[5],[],[2],[],[3],[]]
Output: 
[null,2,null,2,null,3,null,-1]
Explanation: 
FirstUnique firstUnique = new FirstUnique([2,3,5]);
firstUnique.showFirstUnique(); // return 2
firstUnique.add(5);            // the queue is now [2,3,5,5]
firstUnique.showFirstUnique(); // return 2
firstUnique.add(2);            // the queue is now [2,3,5,5,2]
firstUnique.showFirstUnique(); // return 3
firstUnique.add(3);            // the queue is now [2,3,5,5,2,3]
firstUnique.showFirstUnique(); // return -1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте объект FirstUnique с числами в очереди, добавляя их в структуру данных для отслеживания уникальности и порядка.

2⃣Метод showFirstUnique возвращает значение первого уникального элемента в очереди, если таковой существует, или -1, если уникальных элементов нет.

3⃣Метод add добавляет новое значение в очередь. Если значение уже было добавлено ранее, обновляет его статус уникальности и удаляет его из множества уникальных значений, если оно больше не уникально.

😎 Решение:

class FirstUnique {
  
  private Set<Integer> setQueue = new LinkedHashSet<>();
  private Map<Integer, Boolean> isUnique = new HashMap<>();
  
  public FirstUnique(int[] nums) {
    for (int num : nums) {
      this.add(num);
    }
  }
    
  public int showFirstUnique() {
    if (!setQueue.isEmpty()) {
       return setQueue.iterator().next();
    }
    return -1;
  }
    
  public void add(int value) {
    if (!isUnique.containsKey(value)) {
      isUnique.put(value, true);
      setQueue.add(value);
    } else if (isUnique.get(value)) {
      isUnique.put(value, false);
      setQueue.remove(value);
    }
  }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 523. Continuous Subarray Sum
Сложность: medium

Дан целочисленный массив nums и целое число k. Верните true, если в nums есть хорошая подмассив, или false в противном случае.

Хороший подмассив — это подмассив, который:

имеет длину не менее двух, и
сумма элементов подмассива является кратной k.
Учтите:

Подмассив — это непрерывная часть массива.
Целое число x является кратным k, если существует целое число n такое, что x = n * k. Число 0 всегда является кратным k.

Пример:

Input: nums = [23,2,4,6,7], k = 6
Output: true
Explanation: [2, 4] is a continuous subarray of size 2 whose elements sum up to 6.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте целое число prefixMod = 0 и хеш-таблицу modSeen. Инициализируйте modSeen[0] значением -1, чтобы учесть начальное значение prefixMod.

2⃣Итеративно пройдите по всем элементам массива nums.

3⃣Вычислите prefixMod как (prefixMod + nums[i]) % k. Если prefixMod существует в хеш-таблице: Если размер самого длинного подмассива с модулем k составляет не менее 2, верните true. Если prefixMod не существует в хеш-таблице: Установите modSeen[prefixMod] = i. Если после завершения итерации не найден хороший подмассив, верните false.

😎 Решение:

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

class Solution {
    public boolean checkSubarraySum(int[] nums, int k) {
        int prefixMod = 0;
        Map<Integer, Integer> modSeen = new HashMap<>();
        modSeen.put(0, -1);
        
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            prefixMod = (prefixMod + nums[i]) % k;
            
            if (modSeen.containsKey(prefixMod)) {
                if (i - modSeen.get(prefixMod) > 1) {
                    return true;
                }
            } else {
                modSeen.put(prefixMod, i);
            }
        }
        
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 668. Kth Smallest Number in Multiplication Table
Сложность: hard

Почти каждый использовал таблицу умножения. Таблица умножения размером m x n - это целочисленная матрица mat, где mat[i][j] == i * j (индексация начинается с 1).

Даны три целых числа m, n и k. Верните k-й наименьший элемент в таблице умножения размером m x n.

Пример:

Input: m = 3, n = 3, k = 5
Output: 3
Explanation: The 5th smallest number is 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Установка границ поиска:
Установите нижнюю границу left равной 1 и верхнюю границу right равной m * n.

2⃣Бинарный поиск:
Используйте бинарный поиск, чтобы найти k-й наименьший элемент.
Для каждого среднего значения mid, посчитайте количество элементов в таблице умножения, которые меньше или равны mid.

3⃣Проверка количества элементов:
Если количество элементов меньше k, увеличьте нижнюю границу (left).
Если количество элементов больше или равно k, уменьшите верхнюю границу (right).

😎 Решение:

public class Solution {
    public int findKthNumber(int m, int n, int k) {
        int left = 1, right = m * n;
        
        while (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (countLessEqual(m, n, mid) < k) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }
        
        return left;
    }
    
    private int countLessEqual(int m, int n, int x) {
        int count = 0;
        for (int i = 1; i <= m; i++) {
            count += Math.min(x / i, n);
        }
        return count;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 59. Spiral Matrix II
Сложность: medium

Дано положительное целое число n. Сгенерируйте матрицу n на n, заполненную элементами от 1 до n^2 в спиральном порядке.

Пример:

Input: n = 3
Output: [[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение направлений движения:
Для обхода матрицы используются четыре направления, формирующие слои. Создается массив dir, который хранит изменения координат x и y для каждого направления. Например, при движении слева направо (направление №1) координата x остается неизменной, а y увеличивается (x=0, y=1). При движении справа налево (направление №3) x остается неизменным, а y уменьшается (x=0, y=-1).

2⃣Перемещение по матрице:
Переменные row и col представляют текущие координаты x и y соответственно. Они обновляются в зависимости от направления движения. Применяется предварительно определенный массив dir с изменениями координат x и y для каждого из четырех направлений.

3⃣Изменение направления:
Направление изменяется, когда следующая строка или столбец в определенном направлении имеют ненулевое значение, что указывает на то, что они уже были пройдены. Переменная d представляет текущий индекс направления. Переход к следующему направлению в массиве dir осуществляется с использованием формулы (d+1)%4. Это позволяет вернуться к направлению 1 после завершения одного полного круга от направления 1 до направления 4.

😎 Решение:

class Solution {
    public int[][] generateMatrix(int n) {
        int[][] result = new int[n][n];
        int cnt = 1;
        int dir[][] = { { 0, 1 }, { 1, 0 }, { 0, -1 }, { -1, 0 } };
        int d = 0;
        int row = 0;
        int col = 0;
        while (cnt <= n * n) {
            result[row][col] = cnt++;
            int r = Math.floorMod(row + dir[d][0], n);
            int c = Math.floorMod(col + dir[d][1], n);

            if (result[r][c] != 0) d = (d + 1) % 4;

            row += dir[d][0];
            col += dir[d][1];
        }
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 379. Design Phone Directory
Сложность: medium

Создайте телефонный справочник, который изначально имеет maxNumbers пустых слотов для хранения номеров. Справочник должен хранить номера, проверять, пуст ли определенный слот, и освобождать данный слот.

Реализуйте класс PhoneDirectory:

PhoneDirectory(int maxNumbers) Инициализирует телефонный справочник с количеством доступных слотов maxNumbers.
int get() Предоставляет номер, который никому не назначен. Возвращает -1, если номера недоступны.
bool check(int number) Возвращает true, если слот доступен, и false в противном случае.
void release(int number) Перераспределяет или освобождает номер слота.

Пример:

Input
["PhoneDirectory", "get", "get", "check", "get", "check", "release", "check"]
[[3], [], [], [2], [], [2], [2], [2]]
Output
[null, 0, 1, true, 2, false, null, true]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать массив isSlotAvailable размером maxNumbers, установив значение true во всех индексах.

2⃣Метод get(): Проходить по массиву isSlotAvailable. Если найдется true на каком-либо индексе, установить isSlotAvailable[i] = false и вернуть i. Если доступных слотов нет, вернуть -1.
Метод check(number): Вернуть значение isSlotAvailable[number].

3⃣Метод release(number): Установить isSlotAvailable[number] = true.

😎 Решение:

public class PhoneDirectory {
    private boolean[] isSlotAvailable;

    public PhoneDirectory(int maxNumbers) {
        isSlotAvailable = new boolean[maxNumbers];
        for (int i = 0; i < maxNumbers; i++) {
            isSlotAvailable[i] = true;
        }
    }

    public int get() {
        for (int i = 0; i < isSlotAvailable.length; i++) {
            if (isSlotAvailable[i]) {
                isSlotAvailable[i] = false;
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    public boolean check(int number) {
        return isSlotAvailable[number];
    }

    public void release(int number) {
        isSlotAvailable[number] = true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1044. Longest Duplicate Substring
Сложность: hard

Учитывая строку s, рассмотрите все дублированные подстроки: (смежные) подстроки s, которые встречаются 2 или более раз.Вхождения могут перекрываться. Верните любую дублированную подстроку, которая имеет наибольшую возможную длину.Если в s нет дублирующейся подстроки, ответом будет "".

Пример:

Input: s = "banana"
Output: "ana"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Использование двоичного поиска для определения длины дублированной подстроки:
Двоичный поиск используется для поиска максимальной длины дублированной подстроки.

2⃣Использование хеширования для проверки наличия дублированной подстроки определенной длины:
Для каждой длины, определенной двоичным поиском, используем хеширование для поиска подстрок.

3⃣Хеширование с помощью функции rolling hash:
Rolling hash позволяет быстро вычислять хеши подстрок фиксированной длины и сравнивать их для поиска дубликатов.

😎 Решение:

public class Solution {
    public String longestDupSubstring(String s) {
        int n = s.length();
        int[] nums = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; ++i) nums[i] = (int)s.charAt(i) - (int)'a';
        int a = 26;
        long modulus = (long)Math.pow(2, 32);
        
        int left = 1, right = n;
        String result = "";
        while (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            String dup = search(mid, a, modulus, n, nums);
            if (dup != null) {
                result = dup;
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }
        return result;
    }

    private String search(int L, int a, long modulus, int n, int[] nums) {
        long h = 0;
        for (int i = 0; i < L; ++i) h = (h * a + nums[i]) % modulus;
        HashSet<Long> seen = new HashSet<>();
        seen.add(h);
        long aL = 1;
        for (int i = 1; i <= L; ++i) aL = (aL * a) % modulus;
        for (int start = 1; start < n - L + 1; ++start) {
            h = (h * a - nums[start - 1] * aL % modulus + modulus) % modulus;
            h = (h + nums[start + L - 1]) % modulus;
            if (seen.contains(h)) return s.substring(start, start + L);
            seen.add(h);
        }
        return null;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1005. Maximize Sum Of Array After K Negations
Сложность: easy

Учитывая целочисленный массив nums и целое число k, измените массив следующим образом: выберите индекс i и замените nums[i] на -nums[i]. Вы должны применить этот процесс ровно k раз. Вы можете выбрать один и тот же индекс i несколько раз. Верните наибольшую возможную сумму массива после его модификации таким образом.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сортировка массива:
Отсортируйте массив nums по возрастанию, чтобы наибольшее количество раз менять самые маленькие (отрицательные) значения на их противоположные.

2⃣Модификация массива:
Пройдитесь по отсортированному массиву и замените k наименьших значений на их противоположные (умножьте на -1). Если встретите 0, прекратите дальнейшие изменения, так как изменение 0 на -0 не имеет смысла.

3⃣Проверка остатка изменений:
Если после первого прохода остались изменения (k нечетное), то найдите минимальное значение в измененном массиве и еще раз поменяйте его знак. Это обеспечит максимальную сумму.

😎 Решение:

import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public int largestSumAfterKNegations(int[] nums, int k) {
        Arrays.sort(nums);
        
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            if (k > 0 && nums[i] < 0) {
                nums[i] = -nums[i];
                k--;
            }
        }
        
        if (k % 2 == 1) {
            Arrays.sort(nums);
            nums[0] = -nums[0];
        }
        
        return Arrays.stream(nums).sum();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 983. Minimum Cost For Tickets
Сложность: medium

Вы запланировали несколько поездок на поезде за год вперёд. Дни года, в которые вы будете путешествовать, заданы в виде целочисленного массива days. Каждый день — это целое число от 1 до 365.

Билеты на поезд продаются тремя различными способами:

однодневный билет продаётся за costs[0] долларов,
семидневный билет продаётся за costs[1] долларов, и
тридцатидневный билет продаётся за costs[2] долларов.
Билеты позволяют путешествовать указанное количество дней подряд.

Например, если мы покупаем семидневный билет на 2-й день, то мы можем путешествовать в течение 7 дней: 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8.
Верните минимальное количество долларов, которое вам нужно, чтобы путешествовать каждый день, указанный в списке days.

Пример:

Input: days = [1,4,6,7,8,20], costs = [2,7,15]
Output: 11
Explanation: For example, here is one way to buy passes that lets you travel your travel plan:
On day 1, you bought a 1-day pass for costs[0] = $2, which covered day 1.
On day 3, you bought a 7-day pass for costs[1] = $7, which covered days 3, 4, ..., 9.
On day 20, you bought a 1-day pass for costs[0] = $2, which covered day 20.
In total, you spent $11 and covered all the days of your travel.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте массив dp размером на один больше последнего дня, в который нужно путешествовать. Инициализируйте все значения -1, что означает, что ответ для этого дня ещё не был вычислен. Также создайте хэш-набор isTravelNeeded из days.

2⃣Создайте функцию solve, которая принимает аргумент currDay. Если currDay больше последнего дня, когда нужно путешествовать, просто верните 0, так как все дни уже покрыты. Если currDay отсутствует в isTravelNeeded, перейдите к currDay + 1. Если ответ для currDay в массиве dp не равен -1, это означает, что ответ уже был вычислен, поэтому просто верните его.

3⃣Найдите стоимость трёх билетов, которые можно использовать в этот день, добавьте соответствующую стоимость и обновите dp[currDay] соответственно в рекурсивном вызове. Вызовите solve, передав currDay = 1, и верните ответ.

😎 Решение:

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

class Solution {
    private Set<Integer> isTravelNeeded = new HashSet<>();
    
    private int solve(int[] dp, int[] days, int[] costs, int currDay) {
        if (currDay > days[days.length - 1]) {
            return 0;
        }
        
        if (!isTravelNeeded.contains(currDay)) {
            return solve(dp, days, costs, currDay + 1);
        }
        
        if (dp[currDay] != -1) {
            return dp[currDay];
        }
        
        int oneDay = costs[0] + solve(dp, days, costs, currDay + 1);
        int sevenDay = costs[1] + solve(dp, days, costs, currDay + 7);
        int thirtyDay = costs[2] + solve(dp, days, costs, currDay + 30);
        
        dp[currDay] = Math.min(oneDay, Math.min(sevenDay, thirtyDay));
        return dp[currDay];
    }
    
    public int mincostTickets(int[] days, int[] costs) {
        int lastDay = days[days.length - 1];
        int[] dp = new int[lastDay + 1];
        for (int i = 0; i <= lastDay; i++) {
            dp[i] = -1;
        }
        
        for (int day : days) {
            isTravelNeeded.add(day);
        }
        
        return solve(dp, days, costs, 1);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний