Задача: 411. Minimum Unique Word Abbreviation
Сложность: hard

Строку можно сократить, заменив любое количество не смежных подстрок их длинами. Например, строка "substitution" может быть сокращена как (но не ограничиваясь этим):

"s10n" ("s ubstitutio n") "sub4u4" ("sub stit u tion") "12" ("substitution") "su3i1u2on" ("su bst i t u ti on") "substitution" (без замен подстрок) Обратите внимание, что "s55n" ("s ubsti tutio n") не является правильным сокращением "substitution", поскольку замененные подстроки являются смежными.

Длина аббревиатуры - это количество букв, которые не были заменены, плюс количество подстрок, которые были заменены. Например, аббревиатура "s10n" имеет длину 3 (2 буквы + 1 подстрока), а "su3i1u2on" - 9 (6 букв + 3 подстроки). Учитывая целевую строку target и массив строк dictionary, верните аббревиатуру target с наименьшей возможной длиной, которая не является аббревиатурой ни одной строки в словаре. Если существует несколько самых коротких аббревиатур, верните любую из них.

Пример:

Input: target = "apple", dictionary = ["blade"]
Output: "a4"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте множество всех аббревиатур из словаря, вычислив их все возможные аббревиатуры.

2⃣Сгенерируйте все возможные аббревиатуры для строки target.

3⃣Найдите самую короткую аббревиатуру для target, которая отсутствует в множестве аббревиатур словаря.

😎 Решение:

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

public class Solution {
    public String minAbbreviation(String target, String[] dictionary) {
        Set<String> targetAbbrs = generateAbbreviations(target);
        Set<String> dictAbbrs = new HashSet<>();
        for (String word : dictionary) {
            dictAbbrs.addAll(generateAbbreviations(word));
        }
        targetAbbrs.removeAll(dictAbbrs);
        return targetAbbrs.stream().min((a, b) -> Integer.compare(a.length(), b.length())).orElse("");
    }

    private Set<String> generateAbbreviations(String word) {
        Set<String> result = new HashSet<>();
        generateAbbreviationsHelper(word.toCharArray(), "", 0, 0, result);
        return result;
    }

    private void generateAbbreviationsHelper(char[] word, String current, int pos, int count, Set<String> result) {
        if (pos == word.length) {
            result.add(current + (count > 0 ? count : ""));
            return;
        }
        generateAbbreviationsHelper(word, current, pos + 1, count + 1, result);
        generateAbbreviationsHelper(word, current + (count > 0 ? count : "") + word[pos], pos + 1, 0, result);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1539. Kth Missing Positive Number
Сложность: easy

Дан массив arr из положительных целых чисел, отсортированных в строго возрастающем порядке, и целое число k.

Верните k-й положительный целочисленный элемент, который отсутствует в этом массиве.

Пример:

Input: arr = [2,3,4,7,11], k = 5
Output: 9
Explanation: The missing positive integers are [1,5,6,8,9,10,12,13,...]. The 5th missing positive integer is 9.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверьте, является ли k-й отсутствующий номер меньше первого элемента массива. Если это так, верните k. Уменьшите k на количество положительных чисел, отсутствующих до начала массива: k -= arr[0] - 1.

2⃣Итерируйтесь по элементам массива. На каждом шаге вычисляйте количество отсутствующих положительных чисел между i+1-м и i-м элементами: currMissing = arr[i + 1] - arr[i] - 1. Сравните k с currMissing. Если k <= currMissing, то число для возврата находится между arr[i + 1] и arr[i], и вы можете его вернуть: arr[i] + k. В противном случае уменьшите k на currMissing и продолжайте.

3⃣Если элемент, который нужно вернуть, больше последнего элемента массива, верните его: arr[n - 1] + k.

😎 Решение:

class Solution {
    public int findKthPositive(int[] arr, int k) {
        if (k <= arr[0] - 1) {
            return k;
        }
        k -= arr[0] - 1;
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
            int currMissing = arr[i + 1] - arr[i] - 1;
            if (k <= currMissing) {
                return arr[i] + k;
            }
            k -= currMissing;
        }
        return arr[n - 1] + k;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 381. Insert Delete GetRandom O(1) - Duplicates allowed
Сложность: hard

RandomizedCollection — это структура данных, содержащая набор чисел, возможно с дубликатами (т.е. мультимножество). Она должна поддерживать вставку и удаление определенных элементов, а также предоставление случайного элемента.

Реализуйте класс RandomizedCollection:

RandomizedCollection(): Инициализирует пустой объект RandomizedCollection.
bool insert(int val): Вставляет элемент val в мультимножество, даже если элемент уже присутствует. Возвращает true, если элемента не было, и false в противном случае.
bool remove(int val): Удаляет элемент val из мультимножества, если он присутствует. Возвращает true, если элемент присутствовал, и false в противном случае. Если у val несколько вхождений в мультимножестве, удаляется только одно из них.
int getRandom(): Возвращает случайный элемент из текущего мультимножества. Вероятность возврата каждого элемента пропорциональна числу вхождений этого элемента в мультимножество.
Реализуйте функции класса так, чтобы каждая функция работала в среднем за O(1) времени.

Пример:

Input
["RandomizedCollection", "insert", "insert", "insert", "getRandom", "remove", "getRandom"]
[[], [1], [1], [2], [], [1], []]
Output
[null, true, false, true, 2, true, 1]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать словарь для хранения значений и их индексов в списке, а также список для хранения всех элементов мультимножества.

2⃣Метод insert(val): Добавить значение в конец списка и обновить словарь, добавив индекс этого значения. Возвращать true, если значение отсутствовало ранее, и false в противном случае.
Метод remove(val): Удалить одно вхождение значения из словаря и списка. Для удаления значения заменить его последним элементом списка и обновить словарь. Возвращать true, если значение присутствовало, и false в противном случае.

3⃣Метод getRandom(): Возвращать случайный элемент из списка, обеспечивая равновероятное распределение на основе количества вхождений каждого элемента.

😎 Решение:

import java.util.*;

public class RandomizedCollection {
    private Map<Integer, Set<Integer>> dict;
    private List<Integer> list;
    private Random rand;

    public RandomizedCollection() {
        dict = new HashMap<>();
        list = new ArrayList<>();
        rand = new Random();
    }

    public boolean insert(int val) {
        boolean exists = dict.containsKey(val);
        if (!exists) {
            dict.put(val, new HashSet<>());
        }
        dict.get(val).add(list.size());
        list.add(val);
        return !exists;
    }

    public boolean remove(int val) {
        if (!dict.containsKey(val) || dict.get(val).isEmpty()) {
            return false;
        }
        int index = dict.get(val).iterator().next();
        dict.get(val).remove(index);
        int lastElement = list.get(list.size() - 1);
        list.set(index, lastElement);
        dict.get(lastElement).add(index);
        dict.get(lastElement).remove(list.size() - 1);
        list.remove(list.size() - 1);
        if (dict.get(val).isEmpty()) {
            dict.remove(val);
        }
        return true;
    }

    public int getRandom() {
        return list.get(rand.nextInt(list.size()));
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 508. Most Frequent Subtree Sum
Сложность: medium

Дано корень бинарного дерева, вернуть наиболее часто встречающуюся сумму поддерева. Если есть несколько таких значений, вернуть все значения с наибольшей частотой в любом порядке.

Сумма поддерева узла определяется как сумма всех значений узлов, образованных поддеревом, укорененным в этом узле (включая сам узел).

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных
Инициализируйте переменные sumFreq для хранения частоты всех сумм поддеревьев. Инициализируйте maxFreq для хранения максимальной частоты. Создайте массив maxFreqSums для хранения всех сумм поддеревьев, частота которых равна максимальной.

2⃣Обход дерева и вычисление сумм
Выполните обход дерева в порядке post-order. Используйте суммы поддеревьев левого и правого дочерних узлов для вычисления суммы текущего поддерева. Увеличьте частоту текущей суммы в sumFreq. Обновите maxFreq, если частота текущей суммы больше текущего maxFreq.

3⃣Сборка результата
Пройдитесь по sumFreq и добавьте все суммы с частотой, равной maxFreq, в массив maxFreqSums. Верните массив maxFreqSums.

😎 Решение:

class Solution {
    private HashMap<Integer, Integer> sumFreq = new HashMap<Integer, Integer>();
    private Integer maxFreq = 0;
    
    private int subtreeSum(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        
        int leftSubtreeSum = subtreeSum(root.left);
        int rightSubtreeSum = subtreeSum(root.right);

        int currSum = root.val + leftSubtreeSum + rightSubtreeSum;
        
        sumFreq.put(currSum, sumFreq.getOrDefault(currSum, 0) + 1);
        maxFreq = Math.max(maxFreq, sumFreq.get(currSum));
        return currSum;
    }
    
    public int[] findFrequentTreeSum(TreeNode root) {
        subtreeSum(root);
        
        List<Integer> ansList = new ArrayList<Integer>(); 
        for (Map.Entry<Integer, Integer> mapElement : sumFreq.entrySet()) {
            Integer sum = mapElement.getKey();
            Integer freq = mapElement.getValue();
            
            if (freq == maxFreq) {
                ansList.add(sum);
            }
        }
        
        int maxFreqSums[] = new int[ansList.size()];
        for (int i = 0; i < ansList.size(); i++) {
            maxFreqSums[i] =  ansList.get(i).intValue();
        }
        
        return maxFreqSums;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 938. Range Sum of BST
Сложность: easy

Учитывая корневой узел двоичного дерева поиска и два целых числа low и high, верните сумму значений всех узлов со значением в диапазоне [low, high].

Пример:

Input: root = [10,5,15,3,7,null,18], low = 7, high = 15
Output: 32

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если дерево пустое, вернуть 0.

2⃣Если значение текущего узла меньше low, рекурсивно искать в правом поддереве.
Если значение текущего узла больше high, рекурсивно искать в левом поддереве.

3⃣Если значение текущего узла в диапазоне [low, high], включить значение узла в сумму и рекурсивно искать в обоих поддеревьях.

😎 Решение:

public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode() {}
    TreeNode(int val) { this.val = val; }
    TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
        this.val = val;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}

class Solution {
    public int rangeSumBST(TreeNode root, int low, int high) {
        if (root == null) return 0;
        if (root.val < low) return rangeSumBST(root.right, low, high);
        if (root.val > high) return rangeSumBST(root.left, low, high);
        return root.val + rangeSumBST(root.left, low, high) + rangeSumBST(root.right, low, high);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1256. Encode Number
Сложность: medium

Даны список слов, список отдельных букв (могут повторяться) и оценка каждого символа. Верните максимальную оценку любого правильного набора слов, образованного с помощью заданных букв (words[i] не может быть использовано два или более раз). Не обязательно использовать все символы в буквах, каждая буква может быть использована только один раз. Оценка букв 'a', 'b', 'c', ... , 'z' задаются значениями score[0], score[1], ... , score[25] соответственно.

Пример:

Input: num = 23
Output: "1000"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣На основе предоставленной таблицы можно выявить закономерность для преобразования целого числа n в строку f(n)

2⃣Из таблицы видно, что последовательность строк соответствует последовательности чисел в двоичной системе счисления за исключением начального значения n = 0.

3⃣Таким образом, можно вывести, что:
Для каждого значения n > 0, функция f(n) представляет собой двоичное представление числа (n - 1).

😎 Решение:

public class Solution {
    public String encode(int num) {
        if (num == 0) return "";
        return Integer.toBinaryString(num - 1);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 714. Best Time to Buy and Sell Stock with Transaction Fee
Сложность: medium

Вам дан массив prices, где prices[i] - это цена данной акции в i-й день, и целое число fee, представляющее собой комиссию за сделку. Найдите максимальную прибыль, которую вы можете получить. Вы можете совершить сколько угодно сделок, но за каждую сделку вам придется заплатить комиссию. Примечание: Вы не можете совершать несколько сделок одновременно (то есть вы должны продать акции, прежде чем купить их снова). Комиссия за сделку взимается только один раз за каждую покупку и продажу акций.

Пример:

Input: prices = [1,3,2,8,4,9], fee = 2
Output: 8

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте две переменные: cash, представляющую максимальную прибыль без наличия акций, и hold, представляющую максимальную прибыль с наличием акций.

2⃣Пройдите по каждому элементу массива prices и обновите значения cash и hold, используя текущую цену и комиссию.

3⃣Верните значение cash, которое будет максимальной прибылью без наличия акций.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int maxProfit(int[] prices, int fee) {
        int cash = 0, hold = -prices[0];
        for (int price : prices) {
            cash = Math.max(cash, hold + price - fee);
            hold = Math.max(hold, cash - price);
        }
        return cash;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 372. Super Pow
Сложность: medium

Ваша задача — вычислить а^b mod 1337, где a - положительное число, а b - чрезвычайно большое положительное целое число, заданное в виде массива.

Пример:

Input: a = 2, b = [3]
Output: 8

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Разделите задачу на более мелкие задачи: вычислите a^b mod 1337, используя свойства модульной арифметики и степенной функции. Разделите большой показатель b на меньшие части, чтобы обрабатывать их по очереди.

2⃣Используйте метод быстрого возведения в степень (pow) для эффективного вычисления больших степеней с модулем 1337.

3⃣Объедините результаты для каждой части показателя b, используя свойства модульной арифметики: (a^b) % 1337 = ((a^(b1)) % 1337 * (a^(b2)) % 1337 * ...) % 1337.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int getSum(int a, int b) {
        int x = Math.abs(a), y = Math.abs(b);
        if (x < y) return getSum(b, a);
        int sign = a > 0 ? 1 : -1;

        if (a * b >= 0) {
            while (y != 0) {
                int carry = (x & y) << 1;
                x ^= y;
                y = carry;
            }
        } else {
            while (y != 0) {
                int borrow = ((~x) & y) << 1;
                x ^= y;
                y = borrow;
            }
        }
        return x * sign;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний