#medium
Задача: 526. Beautiful Arrangement

Предположим, у вас есть n целых чисел, пронумерованных от 1 до n. Перестановка этих n целых чисел perm (нумерация с 1) считается красивой, если для каждого i (1 <= i <= n) выполняется одно из следующих условий:
perm[i] делится на i.
i делится на perm[i].
Дано целое число n, верните количество красивых перестановок, которые вы можете создать.

Пример:

Input: n = 2
Output: 2
Explanation: 
The first beautiful arrangement is [1,2]:
    - perm[1] = 1 is divisible by i = 1
    - perm[2] = 2 is divisible by i = 2
The second beautiful arrangement is [2,1]:
    - perm[1] = 2 is divisible by i = 1
    - i = 2 is divisible by perm[2] = 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Инициализация и подготовка массива:
Создайте массив чисел от 1 до N и инициализируйте счетчик красивых перестановок.
Создайте функцию для перестановки элементов массива.

2⃣ Рекурсивное создание перестановок и проверка условий:
Напишите рекурсивную функцию для создания всех возможных перестановок массива, начиная с текущей позиции l.
На каждом шаге перестановки проверяйте, удовлетворяет ли текущий элемент условиям делимости. Если условие выполняется, продолжайте создание перестановок рекурсивно для следующей позиции.

3⃣ Возврат результата:
В основной функции вызовите рекурсивную функцию с начальной позицией 0 и верните значение счетчика красивых перестановок.

😎 Решение:

public class Solution {
    int count = 0;
    public int countArrangement(int N) {
        int[] nums = new int[N];
        for (int i = 1; i <= N; i++)
            nums[i - 1] = i;
        permute(nums, 0);
        return count;
    }
    public void permute(int[] nums, int l) {
        if (l == nums.length) {
            count++;
        }
        for (int i = l; i < nums.length; i++) {
            swap(nums, i, l);
            if (nums[l] % (l + 1) == 0 || (l + 1) % nums[l] == 0)
                permute(nums, l + 1);
            swap(nums, i, l);
        }
    }
    public void swap(int[] nums, int x, int y) {
        int temp = nums[x];
        nums[x] = nums[y];
        nums[y] = temp;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 238. Product of Array Except Self

Дан массив целых чисел nums, верните массив answer такой, что answer[i] равен произведению всех элементов массива nums, кроме nums[i].

Произведение любого префикса или суффикса массива nums гарантированно помещается в 32-битное целое число.

Вы должны написать алгоритм, который работает за время O(n) и не использует операцию деления.

Пример:

Input: nums = [1,2,3,4]
Output: [24,12,8,6]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация массивов L и R: Инициализируйте два пустых массива L и R. Массив L будет содержать произведение всех чисел слева от i, а массив R будет содержать произведение всех чисел справа от i. Заполните массив L, установив L[0] равным 1, а для остальных элементов используйте формулу L[i] = L[i-1] * nums[i-1]. Заполните массив R, установив R[length-1] равным 1, а для остальных элементов используйте формулу R[i] = R[i+1] * nums[i+1].

2⃣Заполнение массивов L и R: Пройдите два цикла для заполнения массивов L и R. В первом цикле заполните массив L, начиная с L[0] и двигаясь вправо. Во втором цикле заполните массив R, начиная с R[length-1] и двигаясь влево.

3⃣Формирование результата: Пройдите по исходному массиву и для каждого элемента i вычислите произведение всех элементов, кроме nums[i], используя L[i] * R[i]. Сохраните результат в массиве answer и верните его.

😎 Решение:

class Solution {
    public int[] productExceptSelf(int[] nums) {
        int length = nums.length;
        int[] L = new int[length];
        int[] R = new int[length];
        int[] answer = new int[length];

        L[0] = 1;
        for (int i = 1; i < length; i++) {
            L[i] = nums[i - 1] * L[i - 1];
        }

        R[length - 1] = 1;
        for (int i = length - 2; i >= 0; i--) {
            R[i] = nums[i + 1] * R[i + 1];
        }

        for (int i = 0; i < length; i++) {
            answer[i] = L[i] * R[i];
        }

        return answer;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 527. Word Abbreviation

Дано массив уникальных строк words, верните минимально возможные сокращения для каждого слова.

Правила сокращения строки следующие:
Первоначальное сокращение для каждого слова: первый символ, затем количество символов между первым и последним символом, затем последний символ.
Если более одного слова имеют одинаковое сокращение, выполните следующее:
Увеличьте префикс (символы в первой части) каждого из их сокращений на 1.
Например, начнем с слов ["abcdef", "abndef"], оба изначально сокращены как "a4f". Последовательность операций будет следующей: ["a4f", "a4f"] -> ["ab3f", "ab3f"] -> ["abc2f", "abn2f"].
Эта операция повторяется до тех пор, пока каждое сокращение не станет уникальным.
В конце, если сокращение не сделало слово короче, оставьте его в исходном виде.

Пример:

Input: words = ["like","god","internal","me","internet","interval","intension","face","intrusion"]
Output: ["l2e","god","internal","me","i6t","interval","inte4n","f2e","intr4n"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Инициализация и создание начальных сокращений:
Создайте массив для хранения сокращений и массив для отслеживания длины префикса каждого слова.
Для каждого слова создайте начальное сокращение с использованием первого символа, количества символов между первым и последним символом и последнего символа.

2⃣ Обработка коллизий:
Для каждого слова проверьте, не совпадает ли его сокращение с уже существующими сокращениями.
Если сокращение не уникально, увеличьте длину префикса и повторите проверку.

3⃣ Возврат результата:
Верните окончательные сокращения для каждого слова, убедившись, что они минимально возможны и уникальны.

😎 Решение:

class Solution {
    public List<String> wordsAbbreviation(List<String> words) {
        int N = words.size();
        String[] ans = new String[N];
        int[] prefix = new int[N];

        for (int i = 0; i < N; ++i)
            ans[i] = abbrev(words.get(i), 0);

        for (int i = 0; i < N; ++i) {
            while (true) {
                Set<Integer> dupes = new HashSet();
                for (int j = i+1; j < N; ++j)
                    if (ans[i].equals(ans[j]))
                        dupes.add(j);

                if (dupes.isEmpty()) break;
                dupes.add(i);
                for (int k: dupes)
                    ans[k] = abbrev(words.get(k), ++prefix[k]);
            }
        }

        return Arrays.asList(ans);
    }

    public String abbrev(String word, int i) {
        int N = word.length();
        if (N - i <= 3) return word;
        return word.substring(0, i+1) + (N - i - 2) + word.charAt(N-1);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 239. Sliding Window Maximum

Вам дан массив целых чисел nums. Существует скользящее окно размера k, которое перемещается с самого левого конца массива до самого правого. Вы можете видеть только k чисел в окне. Каждый раз скользящее окно перемещается вправо на одну позицию.

Верните максимальные значения скользящего окна.

Пример:

Input: nums = [1], k = 1
Output: [1]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и заполнение первой части окна:
Создайте двустороннюю очередь dq для хранения индексов элементов и список res для хранения результатов.
Пройдите по первым k элементам массива nums (от i = 0 до k - 1). Для каждого элемента:
Удалите из dq все элементы, которые меньше или равны текущему элементу nums[i].
Добавьте текущий индекс i в конец dq.
Добавьте в res максимальный элемент первого окна, который находится в nums[dq[0]].

2⃣Сканирование оставшейся части массива:
Пройдите по оставшимся элементам массива nums (от i = k до n - 1). Для каждого элемента:
Если индекс элемента на передней части dq равен i - k, удалите этот элемент из dq, так как он выходит за пределы текущего окна.
Удалите из dq все элементы, которые меньше или равны текущему элементу nums[i].
Добавьте текущий индекс i в конец dq.
Добавьте в res максимальный элемент текущего окна, который находится в nums[dq[0]].

3⃣Возвращение результата:
Верните список res, содержащий максимальные элементы для каждого скользящего окна.

😎 Решение:

class Solution {
    public int[] maxSlidingWindow(int[] nums, int k) {
        Deque<Integer> dq = new LinkedList<>();
        List<Integer> res = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < k; i++) {
            while (!dq.isEmpty() && nums[i] >= nums[dq.peekLast()]) {
                dq.pollLast();
            }
            dq.offerLast(i);
        }
        res.add(nums[dq.peekFirst()]);

        for (int i = k; i < nums.length; i++) {
            if (dq.peekFirst() == i - k) {
                dq.pollFirst();
            }
            while (!dq.isEmpty() && nums[i] >= nums

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 528. Random Pick with Weight

Вам дан массив положительных целых чисел w, где w[i] описывает вес индекса i.
Вам нужно реализовать функцию pickIndex(), которая случайным образом выбирает индекс в диапазоне [0, w.length - 1] (включительно) и возвращает его. Вероятность выбора индекса i равна w[i] / sum(w).

Например, если w = [1, 3], вероятность выбора индекса 0 составляет 1 / (1 + 3) = 0.25 (т.е. 25%), а вероятность выбора индекса 1 составляет 3 / (1 + 3) = 0.75 (т.е. 75%).

Пример:

Input
["Solution","pickIndex","pickIndex","pickIndex","pickIndex","pickIndex"]
[[[1,3]],[],[],[],[],[]]
Output
[null,1,1,1,1,0]

Explanation
Solution solution = new Solution([1, 3]);
solution.pickIndex(); // return 1. It is returning the second element (index = 1) that has a probability of 3/4.
solution.pickIndex(); // return 1
solution.pickIndex(); // return 1
solution.pickIndex(); // return 1
solution.pickIndex(); // return 0. It is returning the first element (index = 0) that has a probability of 1/4.

Since this is a randomization problem, multiple answers are allowed.
All of the following outputs can be considered correct:
[null,1,1,1,1,0]
[null,1,1,1,1,1]
[null,1,1,1,0,0]
[null,1,1,1,0,1]
[null,1,0,1,0,0]
......
and so on.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Инициализация и предобработка весов:
В конструкторе создайте массив накопительных сумм prefixSums, где каждая позиция будет содержать сумму всех предыдущих весов до текущего индекса включительно.
Также в конструкторе сохраните общую сумму весов totalSum.

2⃣ Генерация случайного числа и выбор индекса:
В функции pickIndex() сгенерируйте случайное число в диапазоне от 0 до общей суммы весов totalSum.
Используйте линейный поиск, чтобы найти первый индекс в prefixSums, который больше или равен сгенерированному числу.

3⃣ Возврат результата:
Верните найденный индекс.

😎 Решение:

class Solution {
    private int[] prefixSums;
    private int totalSum;

    public Solution(int[] w) {
        this.prefixSums = new int[w.length];

        int prefixSum = 0;
        for (int i = 0; i < w.length; ++i) {
            prefixSum += w[i];
            this.prefixSums[i] = prefixSum;
        }
        this.totalSum = prefixSum;
    }

    public int pickIndex() {
        double target = this.totalSum * Math.random();
        int i = 0;
        for (; i < this.prefixSums.length; ++i) {
            if (target < this.prefixSums[i])
                return i;
        }
        return i - 1;
  }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 538. Convert BST to Greater Tree

Дано корень бинарного дерева поиска (BST), преобразуйте его в дерево, в котором каждый ключ исходного BST изменен на исходный ключ плюс сумму всех ключей, больших исходного ключа в BST.

Напоминаем, что бинарное дерево поиска — это дерево, удовлетворяющее следующим условиям:

Левое поддерево узла содержит только узлы с ключами, меньшими ключа узла.
Правое поддерево узла содержит только узлы с ключами, большими ключа узла.
И левое, и правое поддеревья также должны быть бинарными деревьями поиска.

Пример:

Input: root = [4,1,6,0,2,5,7,null,null,null,3,null,null,null,8]
Output: [30,36,21,36,35,26,15,null,null,null,33,null,null,null,8]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Поддерживаем глобальное состояние, чтобы каждая рекурсивная функция могла получать и изменять текущую сумму. Проверяем существование текущего узла, рекурсивно обрабатываем правое поддерево.

2⃣Посещаем текущий узел, обновляем его значение и общую сумму.

3⃣Рекурсивно обрабатываем левое поддерево.

😎 Решение:

class Solution {
    private int sum = 0;

    public TreeNode convertBST(TreeNode root) {
        if (root != null) {
            convertBST(root.right);
            sum += root.val;
            root.val = sum;
            convertBST(root.left);
        }
        return root;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 530. Minimum Absolute Difference in BST

Дано корень бинарного дерева поиска (BST), верните минимальную абсолютную разницу между значениями любых двух разных узлов в дереве.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Обход дерева в порядке возрастания (инфиксный обход):
Создайте список inorderNodes для хранения значений узлов.
Выполните инфиксный обход дерева, добавляя значения узлов в список.

2⃣ Нахождение минимальной разницы:
Создайте переменную minDifference и инициализируйте её бесконечностью.
Пройдите по списку inorderNodes, начиная с индекса 1, и найдите минимальную абсолютную разницу между последовательными элементами.

3⃣ Возврат результата:
Верните minDifference.

😎 Решение:

class Solution {
    List<Integer> inorderNodes = new ArrayList<>();
    
    void inorderTraversal(TreeNode node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        
        inorderTraversal(node.left);
        inorderNodes.add(node.val);
        inorderTraversal(node.right);
    }
    
    int getMinimumDifference(TreeNode root) {
       inorderTraversal(root);
        
        int minDifference = Integer.MAX_VALUE;
        for (int i = 1; i < inorderNodes.size(); i++) {
            minDifference = Math.min(minDifference, inorderNodes.get(i) - inorderNodes.get(i-1));
        }
        
        return minDifference;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 540. Single Element in a Sorted Array

Дан отсортированный массив, состоящий только из целых чисел, где каждый элемент встречается ровно дважды, кроме одного элемента, который встречается ровно один раз.

Верните единственный элемент, который встречается только один раз.

Ваше решение должно работать за время O(log n) и использовать O(1) памяти.

Пример:

Input: nums = [1,1,2,3,3,4,4,8,8]
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Начиная с первого элемента, итерируемся через каждый второй элемент, проверяя, является ли следующий элемент таким же, как текущий. Если нет, то текущий элемент — это искомый элемент.

2⃣Если доходим до последнего элемента, то он является искомым элементом. Обрабатываем этот случай после завершения цикла, чтобы избежать выхода за пределы массива.

3⃣Возвращаем найденный элемент.

😎 Решение:

class Solution {
    public int singleNonDuplicate(int[] nums) {
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i += 2) {
            if (nums[i] != nums[i + 1]) {
                return nums[i];
            }
        }
        return nums[nums.length - 1];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 541. Reverse String II

Дана строка s и целое число k, переверните первые k символов для каждых 2k символов, начиная с начала строки.

Если осталось меньше k символов, переверните все. Если осталось меньше 2k, но больше или равно k символов, переверните первые k символов и оставьте остальные как есть.

Пример:

Input: s = "abcdefg", k = 2
Output: "bacdfeg"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Разворачиваем каждый блок из 2k символов непосредственно. Каждый блок начинается с кратного 2k: например, 0, 2k, 4k, 6k и так далее.

2⃣Будьте внимательны, если символов недостаточно, блок может не быть перевернут.

3⃣Для разворота блока символов с позиции i до j, меняем местами символы на позициях i++ и j--.

😎 Решение:

class Solution {
    public String reverseStr(String s, int k) {
        char[] a = s.toCharArray();
        for (int start = 0; start < a.length; start += 2 * k) {
            int i = start, j = Math.min(start + k - 1, a.length - 1);
            while (i < j) {
                char tmp = a[i];
                a[i++] = a[j];
                a[j--] = tmp;
            }
        }
        return new String(a);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 531. Lonely Pixel I

Дано изображение размером m x n, состоящее из чёрных ('B') и белых ('W') пикселей. Верните количество чёрных одиночных пикселей.

Чёрный одиночный пиксель — это символ 'B', расположенный в такой позиции, где в той же строке и в том же столбце нет других чёрных пикселей.

Пример:

Input: picture = [["W","W","B"],["W","B","W"],["B","W","W"]]
Output: 3
Explanation: All the three 'B's are black lonely pixels.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Подсчёт количества чёрных пикселей в строках и столбцах:
Пройдите по всей матрице picture, для каждой чёрной клетки (x, y) увеличивайте rowCount[x] и colCount[y] на 1.

2⃣ Поиск одиночных чёрных пикселей:
Снова пройдите по всей матрице и для каждой чёрной клетки (x, y) проверьте значения rowCount[x] и colCount[y]. Если оба значения равны 1, увеличьте переменную answer на 1.

3⃣ Возврат результата:
Верните answer.

😎 Решение:

class Solution {
    public int findLonelyPixel(char[][] picture) {
        int n = picture.length;
        int m = picture[0].length;
        
        int rowCount[] = new int[n];
        int columnCount[] = new int[m];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                if (picture[i][j] == 'B') {
                    rowCount[i]++;
                    columnCount[j]++;
                }
            }
        }
        
        int answer = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                if (picture[i][j] == 'B' && rowCount[i] == 1 && columnCount[j] == 1) {
                    answer++;
                }
            }
        }
        
        return answer;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 302. Smallest Rectangle Enclosing Black Pixels

Вам дана бинарная матрица размером m x n, где 0 представляет собой белый пиксель, а 1 представляет собой черный пиксель.
Черные пиксели соединены (то есть существует только одна черная область). Пиксели соединены по горизонтали и вертикали.
Даны два целых числа x и y, которые представляют местоположение одного из черных пикселей. Верните площадь наименьшего (выравненного по осям) прямоугольника, который охватывает все черные пиксели.
Вы должны написать алгоритм со сложностью менее O(mn).

Пример:

Input: image = [["0","0","1","0"],["0","1","1","0"],["0","1","0","0"]], x = 0, y = 2
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:
1⃣Инициализация границ прямоугольника: Инициализируйте переменные left, right, top и bottom. left и top задаются значениями координат (x, y), right и bottom - значениями x + 1 и y + 1 соответственно.

2⃣Обход всех пикселей: Пройдите по всем координатам (x, y) матрицы. Если текущий пиксель является черным (image[x][y] == 1), обновите границы прямоугольника:
left = min(left, x)
right = max(right, x + 1)
top = min(top, y)
bottom = max(bottom, y + 1)

3⃣Вычисление и возврат площади: После завершения обхода матрицы, верните площадь прямоугольника, используя формулу (right - left) * (bottom - top).

😎 Решение:

public class Solution {
    public int minArea(char[][] image, int x, int y) {
        int m = image.length, n = image[0].length;
        int left = searchColumns(image, 0, y, 0, m, true);
        int right = searchColumns(image, y + 1, n, 0, m, false);
        int top = searchRows(image, 0, x, left, right, true);
        int bottom = searchRows(image, x + 1, m, left, right, false);
        return (right - left) * (bottom - top);
    }

    private int searchColumns(char[][] image, int i, int j, int top, int bottom, boolean whiteToBlack) {
        while (i != j) {
            int k = top, mid = (i + j) / 2;
            while (k < bottom && image[k][mid] == '0') ++k;
            if (k < bottom == whiteToBlack)
                j = mid;
            else
                i = mid + 1;
        }
        return i;
    }

    private int searchRows(char[][] image, int i, int j, int left, int right, boolean whiteToBlack) {
        while (i != j) {
            int k = left, mid = (i + j) / 2;
            while (k < right && image[mid][k] == '0') ++k;
            if (k < right == whiteToBlack)
                j = mid;
            else
                i = mid + 1;
        }
        return i;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 532. K-diff Pairs in an Array

Дан массив целых чисел nums и целое число k. Верните количество уникальных пар с разницей k в массиве.

Пара с разницей k — это пара целых чисел (nums[i], nums[j]), для которой выполняются следующие условия:
0 <= i, j < nums.length
i != j
|nums[i] - nums[j]| == k
Обратите внимание, что |val| обозначает абсолютное значение val.

Пример:

Input: nums = [3,1,4,1,5], k = 2
Output: 2
Explanation: There are two 2-diff pairs in the array, (1, 3) and (3, 5).
Although we have two 1s in the input, we should only return the number of unique pairs.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Создайте частотный хэш-словарь для подсчета количества каждого уникального числа в массиве nums.

2⃣ Для каждого ключа в хэш-словаре проверьте, можно ли найти пару, удовлетворяющую условиям:
Если k > 0, проверьте, существует ли ключ, равный x + k.
Если k == 0, проверьте, есть ли более одного вхождения x.

3⃣ Увеличьте счётчик результатов, если условие выполняется.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int findPairs(int[] nums, int k) {

        int result = 0;

        HashMap <Integer,Integer> counter = new HashMap<>();
        for (int n: nums) {
            counter.put(n, counter.getOrDefault(n, 0)+1);
        }


        for (Map.Entry <Integer, Integer> entry: counter.entrySet()) {
            int x = entry.getKey();
            int val = entry.getValue();
            if (k > 0 && counter.containsKey(x + k)) {
                result++;
            } else if (k == 0 && val > 1) {
                result++;
            }
        }
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 535. Encode and Decode TinyURL

Спроектируйте класс для кодирования URL и декодирования короткого URL.
Нет ограничений на то, как ваш алгоритм кодирования/декодирования должен работать. Вам просто нужно убедиться, что URL может быть закодирован в короткий URL, а короткий URL может быть декодирован в исходный URL.

Реализуйте класс Solution:
Solution() Инициализирует объект системы.
String encode(String longUrl) Возвращает короткий URL для данного longUrl.
String decode(String shortUrl) Возвращает исходный длинный URL для данного shortUrl. Гарантируется, что данный shortUrl был закодирован тем же объектом.

Пример:

Input: url = "https://leetcode.com/problems/design-tinyurl"
Output: "https://leetcode.com/problems/design-tinyurl"

Explanation:
Solution obj = new Solution();
string tiny = obj.encode(url); // returns the encoded tiny url.
string ans = obj.decode(tiny); // returns the original url after decoding it.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Инициализация:
Создайте строку, содержащую все возможные символы (цифры и буквы), которые могут быть использованы для генерации кода.
Создайте хэш-таблицу для хранения соответствий коротких и длинных URL-адресов.
Создайте объект для генерации случайных чисел.

2⃣ Кодирование:
Сгенерируйте случайный 6-символьный код.
Если такой код уже существует в хэш-таблице, повторите генерацию.
Сохраните соответствие длинного URL и сгенерированного кода в хэш-таблице.
Верните полный короткий URL.

3⃣ Декодирование:
Удалите префикс короткого URL, чтобы получить код.
Используйте код для поиска длинного URL в хэш-таблице.
Верните длинный URL.

😎 Решение:

public class Codec {
    String alphabet = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
    Random rand = new Random();
    String key = getRand();

    public String getRand() {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            sb.append(alphabet.charAt(rand.nextInt(62)));
        }
        return sb.toString();
    }

    public String encode(String longUrl) {
        while (map.containsKey(key)) {
            key = getRand();
        }
        map.put(key, longUrl);
        return "https://tinyurl.com/" + key;
    }

    public String decode(String shortUrl) {
        return map.get(shortUrl.replace("https://tinyurl.com/", ""));
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 536. Construct Binary Tree from String

Вам нужно построить бинарное дерево из строки, состоящей из круглых скобок и целых чисел.

Весь ввод представляет собой бинарное дерево. Он содержит целое число, за которым следуют ноль, одна или две пары круглых скобок. Целое число представляет значение корня, а пара круглых скобок содержит дочернее бинарное дерево с той же структурой.

Вы всегда начинаете строить левый дочерний узел родителя сначала, если он существует.

Пример:

Input: s = "4(2(3)(1))(6(5))"
Output: [4,2,6,3,1,5]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Извлечение числа:
Определите функцию getNumber, которая извлекает целое число из текущей строки, начиная с указанного индекса. Учтите знак числа, если он есть.

2⃣ Построение поддерева:
Определите рекурсивную функцию str2treeInternal, которая принимает строку и текущий индекс в качестве входных данных и возвращает пару: узел TreeNode и следующий индекс для обработки.
Внутри функции извлеките значение для корневого узла текущего поддерева, создайте узел, а затем рекурсивно постройте левое и правое поддеревья, если они существуют.

3⃣ Основная функция:
Определите основную функцию str2tree, которая вызывает рекурсивную функцию str2treeInternal и возвращает построенное дерево.

😎 Решение:

class Solution {
    public TreeNode str2tree(String s) {
        return this.str2treeInternal(s, 0).getKey();
    }
    
    public Pair<Integer, Integer> getNumber(String s, int index) {
        
        boolean isNegative = false;
        
        if (s.charAt(index) == '-') {
            isNegative = true;
            index++;
        }
            
        int number = 0;
        while (index < s.length() && Character.isDigit(s.charAt(index))) {
            number = number * 10 + (s.charAt(index) - '0');
            index++;
        }
        
        return new Pair<Integer, Integer>(isNegative ? -number : number, index);
    } 
    
    public Pair<TreeNode, Integer> str2treeInternal(String s, int index) {
        
        if (index == s.length()) {
            return new Pair<TreeNode, Integer>(null, index);
        }
        
        Pair<Integer, Integer> numberData = this.getNumber(s, index);
        int value = numberData.getKey();
        index = numberData.getValue();
        
        TreeNode node = new TreeNode(value);
        Pair<TreeNode, Integer> data;
        
        if (index < s.length() && s.charAt(index) == '(') {
            data = this.str2treeInternal(s, index + 1);
            node.left = data.getKey();
            index = data.getValue();
        }
            
        if (node.left != null && index < s.length() && s.charAt(index) == '(') {
            data = this.str2treeInternal(s, index + 1);
            node.right = data.getKey();
            index = data.getValue();
        }
            
        return new Pair<TreeNode, Integer>(node, index < s.length() && s.charAt(index) == ')' ? index + 1 : index);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 303. Range Sum Query - Immutable

Дан целочисленный массив nums. Обработайте несколько запросов следующего типа:
Вычислите сумму элементов массива nums между индексами left и right включительно, где left <= right.
Реализуйте класс NumArray:
- NumArray(int[] nums) Инициализирует объект с целочисленным массивом nums.
- int sumRange(int left, int right) Возвращает сумму элементов массива nums между индексами left и right включительно (т.е. nums[left] + nums[left + 1] + ... + nums[right]).

Пример:

Input
["NumArray", "sumRange", "sumRange", "sumRange"]
[[[-2, 0, 3, -5, 2, -1]], [0, 2], [2, 5], [0, 5]]
Output
[null, 1, -1, -3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Создайте массив sum длиной на один элемент больше, чем массив nums, и заполните его накопленными суммами элементов массива nums.

2⃣Предварительное вычисление сумм:
Заполните массив sum, где каждый элемент sum[i + 1] является суммой всех предыдущих элементов массива nums до индекса i включительно.

3⃣Вычисление диапазонной суммы:
Для каждого запроса суммы элементов между индексами left и right используйте разницу между sum[right + 1] и sum[left], чтобы быстро получить результат.

😎 Решение:

public class NumArray {
    private int[] sum;

    public NumArray(int[] nums) {
        sum = new int[nums.length + 1];
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            sum[i + 1] = sum[i] + nums[i];
        }
    }

    public int sumRange(int i, int j) {
        return sum[j + 1] - sum[i];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 537. Complex Number Multiplication

Комплексное число можно представить в виде строки в формате "real+imaginaryi", где:
real — это действительная часть и является целым числом в диапазоне [-100, 100].
imaginary — это мнимая часть и является целым числом в диапазоне [-100, 100].
i^2 == -1.
Даны два комплексных числа num1 и num2 в виде строк, верните строку комплексного числа, представляющую их произведение.

Пример:

Input: num1 = "1+1i", num2 = "1+1i"
Output: "0+2i"
Explanation: (1 + i) * (1 + i) = 1 + i2 + 2 * i = 2i, and you need convert it to the form of 0+2i.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Извлечение реальной и мнимой частей:
Разделите строки a и b на реальные и мнимые части, используя символы '+' и 'i'.

2⃣ Вычисление произведения:
Переведите извлечённые части в целые числа.
Используйте формулу для умножения комплексных чисел: (a+ib)×(x+iy)=ax−by+i(bx+ay).

3⃣ Формирование строки результата:
Создайте строку в требуемом формате с реальной и мнимой частями произведения и верните её.

😎 Решение:

public class Solution {

    public String complexNumberMultiply(String a, String b) {
        String x[] = a.split("\\+|i");
        String y[] = b.split("\\+|i");
        int a_real = Integer.parseInt(x[0]);
        int a_img = Integer.parseInt(x[1]);
        int b_real = Integer.parseInt(y[0]);
        int b_img = Integer.parseInt(y[1]);
        return (a_real * b_real - a_img * b_img) + "+" + (a_real * b_img + a_img * b_real) + "i";

    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 583. Delete Operation for Two Strings

Даны две строки word1 и word2, вернуть минимальное количество шагов, необходимых для того, чтобы сделать word1 и word2 одинаковыми.

На одном шаге можно удалить ровно один символ в любой строке.

Пример:

Input: word1 = "sea", word2 = "eat"
Output: 2
Explanation: You need one step to make "sea" to "ea" and another step to make "eat" to "ea".

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Инициализация массива:
Создайте одномерный массив dp для хранения минимального количества удалений, необходимых для уравнивания строк word1 и word2.

2⃣ Заполнение массива:
Используйте временный массив temp для обновления значений dp, представляющих текущую строку. Обновите temp с использованием значений dp предыдущей строки.

3⃣ Обновление и результат:
Скопируйте временный массив temp обратно в dp после обработки каждой строки. В конце верните значение из dp, представляющее минимальное количество удалений.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int minDistance(String s1, String s2) {
        int[] dp = new int[s2.length() + 1];
        for (int i = 0; i <= s1.length(); i++) {
            int[] temp=new int[s2.length()+1];
            for (int j = 0; j <= s2.length(); j++) {
                if (i == 0 || j == 0)
                    temp[j] = i + j;
                else if (s1.charAt(i - 1) == s2.charAt(j - 1))
                    temp[j] = dp[j - 1];
                else
                    temp[j] = 1 + Math.min(dp[j], temp[j - 1]);
            }
            dp=temp;
        }
        return dp[s2.length()];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 587. Erect the Fence

Вам дан массив trees, где trees[i] = [xi, yi] представляет местоположение дерева в саду.

Оградите весь сад с использованием минимальной длины веревки, так как это дорого. Сад хорошо огорожен только в том случае, если все деревья окружены.

Верните координаты деревьев, которые находятся точно на периметре ограды. Вы можете вернуть ответ в любом порядке.

Пример:

Input: trees = [[1,1],[2,2],[2,0],[2,4],[3,3],[4,2]]
Output: [[1,1],[2,0],[4,2],[3,3],[2,4]]
Explanation: All the trees will be on the perimeter of the fence except the tree at [2, 2], which will be inside the fence.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Сортировка точек и построение нижней оболочки:
Отсортируйте точки по их x-координатам, а в случае совпадения x-координат, по y-координатам.
Постройте нижнюю оболочку, добавляя точки к оболочке и удаляя последние точки, если они не образуют против часовой стрелки поворот.

2⃣ Построение верхней оболочки:
Пройдитесь по точкам в обратном порядке, чтобы построить верхнюю оболочку.
Добавляйте точки к оболочке и удаляйте последние точки, если они не образуют против часовой стрелки поворот.

3⃣ Удаление дублирующих элементов и возврат результата:
Используйте HashSet, чтобы удалить дублирующиеся точки из стека.
Преобразуйте результат в массив и верните его.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int orientation(int[] p, int[] q, int[] r) {
        return (q[1] - p[1]) * (r[0] - q[0]) - (q[0] - p[0]) * (r[1] - q[1]);
    }
    public int[][] outerTrees(int[][] points) {
        Arrays.sort(points, new Comparator<int[]> () {
            public int compare(int[] p, int[] q) {
                return q[0] - p[0] == 0 ? q[1] - p[1] : q[0] - p[0];
            }
        });
        Stack<int[]> hull = new Stack<>();
        for (int i = 0; i < points.length; i++) {
            while (hull.size() >= 2 && orientation(hull.get(hull.size() - 2), hull.get(hull.size() - 1), points[i]) > 0)
                hull.pop();
            hull.push(points[i]);
        }
        hull.pop();
        for (int i = points.length - 1; i >= 0; i--) {
            while (hull.size() >= 2 && orientation(hull.get(hull.size() - 2), hull.get(hull.size() - 1), points[i]) > 0)
                hull.pop();
            hull.push(points[i]);
        }
        HashSet<int[]> ret = new HashSet<>(hull);
        return ret.toArray(new int[ret.size()][]);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 304. Range Sum Query 2D - Immutable

Дана двумерная матрица matrix. Обработайте несколько запросов следующего типа:
Вычислите сумму элементов матрицы внутри прямоугольника, определенного его верхним левым углом (row1, col1) и нижним правым углом (row2, col2).
Реализуйте класс NumMatrix:
- NumMatrix(int[][] matrix) Инициализирует объект целочисленной матрицей matrix.- int sumRegion(int row1, int col1, int row2, int col2) Возвращает сумму элементов матрицы внутри прямоугольника, определенного его верхним левым углом (row1, col1) и нижним правым углом (row2, col2).
Необходимо разработать алгоритм, где метод sumRegion работает за O(1) по времени.

Пример:

Input
["NumMatrix", "sumRegion", "sumRegion", "sumRegion"]
[[[[3, 0, 1, 4, 2], [5, 6, 3, 2, 1], [1, 2, 0, 1, 5], [4, 1, 0, 1, 7], [1, 0, 3, 0, 5]]], [2, 1, 4, 3], [1, 1, 2, 2], [1, 2, 2, 4]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Создайте двумерный массив sums размером (m + 1) x (n + 1), где m и n — размеры исходной матрицы matrix. Заполните этот массив нулями.

2⃣Предварительное вычисление сумм:
Заполните массив sums, где каждый элемент sums[i][j] будет содержать сумму всех элементов матрицы от начала до позиции (i-1, j-1) включительно.

3⃣Вычисление диапазонной суммы:
Для каждого запроса суммы элементов внутри прямоугольника, определенного его углами (row1, col1) и (row2, col2), используйте предварительно вычисленный массив sums для получения результата за O(1) времени.

😎 Решение:

public class NumMatrix {
    private int[][] dp;

    public NumMatrix(int[][] matrix) {
        if (matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) return;
        dp = new int[matrix.length + 1][matrix[0].length + 1];
        for (int r = 0; r < matrix.length; r++) {
            for (int c = 0; c < matrix[0].length; c++) {
                dp[r + 1][c + 1] = dp[r + 1][c] + dp[r][c + 1] + matrix[r][c] - dp[r][c];
            }
        }
    }

    public int sumRegion(int row1, int col1, int row2, int col2) {
        return dp[row2 + 1][col2 + 1] - dp[row1][col2 + 1] - dp[row2 + 1][col1] + dp[row1][col1];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 542. 01 Matrix

Дана бинарная матрица размера m x n, верните расстояние до ближайшего нуля для каждой ячейки.

Расстояние между двумя соседними ячейками равно 1.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте копию матрицы mat, назовем её matrix. Используйте структуру данных seen для пометки уже посещенных узлов и очередь для выполнения BFS. Поместите все узлы с 0 в очередь и отметьте их в seen.

2⃣Выполните BFS:
Пока очередь не пуста, извлекайте текущие row, col, steps из очереди.
Итеративно пройдите по четырем направлениям. Для каждой nextRow, nextCol проверьте, находятся ли они в пределах границ и не были ли они уже посещены в seen.

3⃣Если так, установите matrix[nextRow][nextCol] = steps + 1 и поместите nextRow, nextCol, steps + 1 в очередь. Также отметьте nextRow, nextCol в seen. Верните matrix.

😎 Решение:

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

class Solution {
    int m;
    int n;
    int[][] directions = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}};
    
    public int[][] updateMatrix(int[][] mat) {
        m = mat.length;
        n = mat[0].length;
        int[][] matrix = new int[m][n];
        boolean[][] seen = new boolean[m][n];
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();

        for (int row = 0; row < m; row++) {
            for (int col = 0; col < n; col++) {
                matrix[row][col] = mat[row][col];
                if (matrix[row][col] == 0) {
                    queue.add(new int[]{row, col, 0});
                    seen[row][col] = true;
                }
            }
        }
        
        while (!queue.isEmpty()) {
            int[] curr = queue.poll();
            int row = curr[0], col = curr[1], steps = curr[2];
            
            for (int[] direction : directions) {
                int nextRow = row + direction[0], nextCol = col + direction[1];
                if (valid(nextRow, nextCol) && !seen[nextRow][nextCol]) {
                    seen[nextRow][nextCol] = true;
                    queue.add(new int[]{nextRow, nextCol, steps + 1});
                    matrix[nextRow][nextCol] = steps + 1;
                }
            }
        }
        
        return matrix;
    }
    
    private boolean valid(int row, int col) {
        return 0 <= row && row < m && 0 <= col && col < n;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 588. Design In-Memory File System

Спроектируйте структуру данных, которая симулирует файловую систему в памяти.

Реализуйте класс FileSystem:
FileSystem() Инициализирует объект системы.
List<String> ls(String path)
Если path является путем к файлу, возвращает список, содержащий только имя этого файла.
Если path является путем к директории, возвращает список имен файлов и директорий в этой директории.
Ответ должен быть в лексикографическом порядке.
void mkdir(String path) Создает новую директорию согласно заданному пути. Заданная директория не существует. Если промежуточные директории в пути не существуют, вы также должны создать их.
void addContentToFile(String filePath, String content)
Если filePath не существует, создает файл, содержащий заданный контент.
Если filePath уже существует, добавляет заданный контент к исходному содержимому.
String readContentFromFile(String filePath) Возвращает содержимое файла по пути filePath.

Пример:

Input
["FileSystem", "ls", "mkdir", "addContentToFile", "ls", "readContentFromFile"]
[[], ["/"], ["/a/b/c"], ["/a/b/c/d", "hello"], ["/"], ["/a/b/c/d"]]
Output
[null, [], null, null, ["a"], "hello"]

Explanation
FileSystem fileSystem = new FileSystem();
fileSystem.ls("/");                         // return []
fileSystem.mkdir("/a/b/c");
fileSystem.addContentToFile("/a/b/c/d", "hello");
fileSystem.ls("/");                         // return ["a"]
fileSystem.readContentFromFile("/a/b/c/d"); // return "hello"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Инициализация файловой системы:
Создайте класс FileSystem, который будет содержать вложенный класс File. Класс File будет представлять либо файл, либо директорию, содержать флаг isfile, словарь files и строку content.

2⃣ Обработка команд:
Реализуйте метод ls, который возвращает список файлов и директорий в указанном пути, либо имя файла, если указанный путь является файлом.
Реализуйте метод mkdir, который создаёт директории по указанному пути. Если промежуточные директории не существуют, создайте их.
Реализуйте метод addContentToFile, который добавляет содержимое в файл по указанному пути. Если файл не существует, создайте его.
Реализуйте метод readContentFromFile, который возвращает содержимое файла по указанному пути.

3⃣ Обработка путей и работа с файлами/директориями:
Используйте метод split для разделения пути на составляющие и навигации по дереву директорий и файлов.
Для каждой команды выполняйте соответствующие операции по созданию, чтению или записи содержимого файлов и директорий.

😎 Решение:

public class FileSystem {
    class File {
        boolean isFile = false;
        HashMap<String, File> files = new HashMap<>();
        String content = "";
    }
    
    File root = new File();

    public List<String> ls(String path) {
        File t = navigate(path);
        if (t.isFile) return Arrays.asList(path.substring(path.lastIndexOf("/") + 1));
        List<String> res = new ArrayList<>(t.files.keySet());
        Collections.sort(res);
        return res;
    }

    public void mkdir(String path) {
        navigate(path);
    }

    public void addContentToFile(String filePath, String content) {
        File t = navigate(filePath);
        t.isFile = true;
        t.content += content;
    }

    public String readContentFromFile(String filePath) {
        return navigate(filePath).content;
    }

    private File navigate(String path) {
        File t = root;
        if (!path.equals("/")) {
            for (String dir : path.split("/")) {
                if (!dir.isEmpty()) {
                    t.files.putIfAbsent(dir, new File());
                    t = t.files.get(dir);
                }
            }
        }
        return t;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний