#medium
Задача: 314. Binary Tree Vertical Order Traversal

Дан корень бинарного дерева, верните вертикальный порядок обхода значений его узлов (т.е. сверху вниз, столбец за столбцом).

Если два узла находятся в одной строке и столбце, порядок должен быть слева направо.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Создайте хэш-таблицу с именем columnTable для отслеживания результатов.

2️⃣Инициализируйте очередь, поместив в нее корневой узел вместе с его индексом столбца (0). Выполните обход в ширину (BFS), извлекая элементы из очереди. На каждой итерации извлекайте элемент, состоящий из узла и соответствующего индекса столбца. Если узел не пуст, добавьте его значение в columnTable. Затем поместите дочерние узлы с их индексами столбцов (т.е. column-1 и column+1) в очередь.

3️⃣После завершения BFS обхода получите хэш-таблицу, содержащую значения узлов, сгруппированные по индексам столбцов. Для каждой группы значений отсортируйте их по индексам строк. Отсортируйте хэш-таблицу по ключам (индексам столбцов) в порядке возрастания и верните результаты по столбцам.

😎 Решение:

import java.util.*;

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

class Solution {
    public List<List<Integer>> verticalOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> output = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return output;
        }

        Map<Integer, ArrayList<Integer>> columnTable = new HashMap<>();
        Queue<Pair<TreeNode, Integer>> queue = new ArrayDeque<>();
        int column = 0;
        queue.offer(new Pair<>(root, column));

        while (!queue.isEmpty()) {
            Pair<TreeNode, Integer> p = queue.poll();
            root = p.getKey();
            column = p.getValue();

            if (root != null) {
                if (!columnTable.containsKey(column)) {
                    columnTable.put(column, new ArrayList<Integer>());
                }
                columnTable.get(column).add(root.val);

                queue.offer(new Pair<>(root.left, column - 1));
                queue.offer(new Pair<>(root.right, column + 1));
            }
        }

        List<Integer> sortedKeys = new ArrayList<>(columnTable.keySet());
        Collections.sort(sortedKeys);
        for (int k : sortedKeys) {
            output.add(columnTable.get(k));
        }

        return output;
    }
}

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 315. Count of Smaller Numbers After Self

Дан целочисленный массив nums, верните целочисленный массив counts, где counts[i] - это количество элементов справа от nums[i], которые меньше nums[i].

Пример:

Input: nums = [5,2,6,1]
Output: [2,1,1,0]
Explanation:
To the right of 5 there are 2 smaller elements (2 and 1).
To the right of 2 there is only 1 smaller element (1).
To the right of 6 there is 1 smaller element (1).
To the right of 1 there is 0 smaller element.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Реализуйте дерево отрезков (segment tree). Поскольку дерево инициализируется нулями, нужно реализовать только операции обновления и запроса. Установите смещение offset = 10^4.

2️⃣Итерация по каждому числу в nums в обратном порядке. Для каждого числа выполните следующие действия:
Смещайте число на num + offset.
Запросите количество элементов в дереве отрезков, которые меньше текущего числа.
Обновите счетчик текущего числа в дереве отрезков.

3️⃣Верните результат.

😎 Решение:

class Solution {
    public List<Integer> countSmaller(int[] nums) {
        int offset = 10000;
        int size = 2 * 10000 + 1;
        int[] tree = new int[size * 2];
        List<Integer> result = new ArrayList<Integer>();

        for (int i = nums.length - 1; i >= 0; i--) {
            int smaller_count = query(0, nums[i] + offset, tree, size);
            result.add(smaller_count);
            update(nums[i] + offset, 1, tree, size);
        }
        Collections.reverse(result);
        return result;
    }

    private void update(int index, int value, int[] tree, int size) {
        index += size;
        tree[index] += value;
        while (index > 1) {
            index /= 2;
            tree[index] = tree[index * 2] + tree[index * 2 + 1];
        }
    }

    private int query(int left, int right, int[] tree, int size) {
        int result = 0;
        left += size;
        right += size;
        while (left < right) {
            if (left % 2 == 1) {
                result += tree[left];
                left++;
            }
            left /= 2;
            if (right % 2 == 1) {
                right--;
                result += tree[right];
            }
            right /= 2;
        }
        return result;
    }
}

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 220. Contains Duplicate III

Вам дан массив целых чисел nums и два целых числа indexDiff и valueDiff.

Найдите пару индексов (i, j) таких, что:
i != j,
abs(i - j) <= indexDiff,
abs(nums[i] - nums[j]) <= valueDiff.

Верните true, если такая пара существует, или false в противном случае.

Пример:

Input: nums = [1,2,3,1], indexDiff = 3, valueDiff = 0
Output: true
Explanation: We can choose (i, j) = (0, 3).
We satisfy the three conditions:
i != j --> 0 != 3
abs(i - j) <= indexDiff --> abs(0 - 3) <= 3
abs(nums[i] - nums[j]) <= valueDiff --> abs(1 - 1) <= 0

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и вычисление корзин:
Рассчитать ширину корзины w = t + 1.
Инициализировать пустой хэш-таблицей buckets.
Определить функцию getID, которая возвращает идентификатор корзины для элемента x и ширины корзины w.

2⃣Итерация и проверка корзин:
Перебрать все элементы массива nums.
Для каждого элемента nums[i]:
Определить его корзину с помощью getID.
Проверить, есть ли в текущей корзине элемент. Если есть, вернуть true.
Проверить соседние корзины на наличие "почти дубликатов". Если есть, вернуть true.
Если текущая корзина пуста и в соседних корзинах нет "почти дубликатов", добавить текущий элемент в соответствующую корзину.
Если текущий индекс превышает k, удалить элемент из корзины, которая вышла за пределы окна.

3⃣Завершение:
Если ни одна пара "почти дубликатов" не найдена, вернуть false.

😎 Решение:

class Solution {
    private long getID(long x, long w) {
        return Math.floorDiv(x, w);
    }

    public boolean containsNearbyAlmostDuplicate(int[] nums, int k, int t) {
        if (t < 0) return false;
        Map<Long, Long> buckets = new HashMap<>();
        long w = (long) t + 1;
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            long bucket = getID(nums[i], w);
            if (buckets.containsKey(bucket)) return true;
            if (
                buckets.containsKey(bucket - 1) &&
                Math.abs(nums[i] - buckets.get(bucket - 1)) < w
            ) return true;
            if (
                buckets.containsKey(bucket + 1) &&
                Math.abs(nums[i] - buckets.get(bucket + 1)) < w
            ) return true;
            buckets.put(bucket, (long) nums[i]);
            if (i >= k) buckets.remove(getID(nums[i - k], w));
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 221. Maximal Square

Дана бинарная матрица размером m x n, заполненная 0 и 1. Найдите наибольший квадрат, содержащий только 1, и верните его площадь.

Пример:

Input: matrix = [["1","0","1","0","0"],["1","0","1","1","1"],["1","1","1","1","1"],["1","0","0","1","0"]]
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать 1D массив dp с нулями, чтобы хранить промежуточные результаты для каждого столбца, а также переменные maxsqlen для максимальной длины квадрата и prev для предыдущего значения.

2⃣Пройти по каждому элементу матрицы. Если текущий элемент равен '1', обновить dp[j] по формуле dp[j]=min(dp[j−1],prev,dp[j])+1 и обновить maxsqlen. Если текущий элемент равен '0', установить dp[j] в 0. Обновить prev на значение dp[j] перед его изменением.

3⃣По завершении пройти по всем строкам и столбцам, вернуть квадрат maxsqlen как площадь наибольшего квадрата.

😎 Решение:

public class Solution {

    public int maximalSquare(char[][] matrix) {
        int rows = matrix.length, cols = rows > 0 ? matrix[0].length : 0;
        int[] dp = new int[cols + 1];
        int maxsqlen = 0, prev = 0;
        for (int i = 1; i <= rows; i++) {
            for (int j = 1; j <= cols; j++) {
                int temp = dp[j];
                if (matrix[i - 1][j - 1] == '1') {
                    dp[j] = Math.min(Math.min(dp[j - 1], prev), dp[j]) + 1;
                    maxsqlen = Math.max(maxsqlen, dp[j]);
                } else {
                    dp[j] = 0;
                }
                prev = temp;
            }
        }
        return maxsqlen * maxsqlen;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 222. Count Complete Tree Nodes

Учитывая корень полного двоичного дерева, верните количество узлов в дереве.

Согласно Википедии, в полном двоичном дереве каждый уровень, за исключением, возможно, последнего, полностью заполнен, и все узлы на последнем уровне расположены как можно левее. Он может содержать от 1 до 2 в степени n узлов включительно на последнем уровне n.

Разработайте алгоритм, который выполняется за время, меньшее, чем O(n).

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и проверка пустоты дерева
Если дерево пустое, вернуть 0.
Рассчитать глубину дерева d.

2⃣Поиск узлов на последнем уровне
Использовать двоичный поиск, чтобы найти количество узлов на последнем уровне. Функция exists используется для проверки наличия узла по индексу.

3⃣Вычисление общего количества узлов
Вернуть сумму узлов на всех уровнях, кроме последнего, и узлов на последнем уровне.

😎 Решение:

class Solution {
  public int computeDepth(TreeNode node) {
    int d = 0;
    while (node.left != null) {
      node = node.left;
      ++d;
    }
    return d;
  }

  public boolean exists(int idx, int d, TreeNode node) {
    int left = 0, right = (int)Math.pow(2, d) - 1;
    int pivot;
    for(int i = 0; i < d; ++i) {
      pivot = left + (right - left) / 2;
      if (idx <= pivot) {
        node = node.left;
        right = pivot;
      }
      else {
        node = node.right;
        left = pivot + 1;
      }
    }
    return node != null;
  }

  public int countNodes(TreeNode root) {
    if (root == null) return 0;

    int d = computeDepth(root);
    if (d == 0) return 1;

    int left = 1, right = (int)Math.pow(2, d) - 1;
    int pivot;
    while (left <= right) {
      pivot = left + (right - left) / 2;
      if (exists(pivot, d, root)) left = pivot + 1;
      else right = pivot - 1;
    }

    return (int)Math.pow(2, d) - 1 + left;
  }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 277. Find the Celebrity

Предположим, вы находитесь на вечеринке с n людьми, обозначенными от 0 до n - 1, и среди них может быть один знаменитость. Определение знаменитости: все остальные n - 1 человек знают знаменитость, но знаменитость не знает никого из них.
Теперь вы хотите выяснить, кто является знаменитостью, или убедиться, что ее нет. Вам разрешено задавать вопросы типа: "Привет, A. Ты знаешь B?", чтобы получить информацию о том, знает ли A B. Вам нужно найти знаменитость (или убедиться, что ее нет), задав как можно меньше вопросов (в асимптотическом смысле).
Вам предоставлена вспомогательная функция bool knows(a, b), которая сообщает, знает ли a b. Реализуйте функцию int findCelebrity(n). На вечеринке будет ровно одна знаменитость, если она есть.
Верните метку знаменитости, если она есть на вечеринке. Если знаменитости нет, верните -1.

Пример:

Input: graph = [[1,1,0],[0,1,0],[1,1,1]]
Output: 1
Explanation: There are three persons labeled with 0, 1 and 2. graph[i][j] = 1 means person i knows person j, otherwise graph[i][j] = 0 means person i does not know person j. The celebrity is the person labeled as 1 because both 0 and 2 know him but 1 does not know anybody.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найти потенциального кандидата на знаменитость:
Использовать один проход через всех людей, чтобы определить возможного кандидата.
Если человек a знает человека b, то a не может быть знаменитостью, и переключаем кандидата на b.

2⃣Реализовать функцию isCelebrity(candidate):
Проверить, знает ли кандидат кого-либо из людей (исключая самих себя).
Проверить, знают ли все остальные кандидата (исключая самого кандидата).
Если кандидат знает кого-то, или кто-то не знает кандидата, то кандидат не является знаменитостью.

3⃣Возвращение результата:
Если кандидат проходит все проверки в isCelebrity(candidate), вернуть его метку.
В противном случае вернуть -1.

😎 Решение:

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

public class Solution {
    private int n;
    private Map<String, Boolean> cache = new HashMap<>();

    public int findCelebrity(int n) {
        this.n = n;
        int celebrityCandidate = 0;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            if (cachedKnows(celebrityCandidate, i)) {
                celebrityCandidate = i;
            }
        }
        return isCelebrity(celebrityCandidate) ? celebrityCandidate : -1;
    }

    private boolean isCelebrity(int i) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            if (i == j) continue;
            if (cachedKnows(i, j) || !cachedKnows(j, i)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    private boolean cachedKnows(int a, int b) {
        String key = a + "," + b;
        return cache.computeIfAbsent(key, k -> knows(a, b));
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 223. Rectangle Area

Даны координаты двух прямоугольных прямоугольников на двумерной плоскости, верните общую площадь, покрытую этими двумя прямоугольниками.

Первый прямоугольник определяется его нижним левым углом (ax1, ay1) и верхним правым углом (ax2, ay2).

Второй прямоугольник определяется его нижним левым углом (bx1, by1) и верхним правым углом (bx2, by2).

Пример:

Input: ax1 = -3, ay1 = 0, ax2 = 3, ay2 = 4, bx1 = 0, by1 = -1, bx2 = 9, by2 = 2
Output: 45

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вычислить площади двух прямоугольников:
Рассчитайте площади прямоугольников A и B, умножив их ширину на высоту.

2⃣Вычислить перекрытие:
Найдите перекрытие по оси X и оси Y. Если перекрытие существует, вычислите площадь перекрытия.

3⃣Вычислить и вернуть общую площадь:
Вычтите площадь перекрытия из суммы площадей двух прямоугольников и верните результат.

😎 Решение:

class Solution {
    public int computeArea(int ax1, int ay1, int ax2, int ay2, int bx1, int by1, int bx2, int by2) {
        int areaOfA = (ay2 - ay1) * (ax2 - ax1);
        int areaOfB = (by2 - by1) * (bx2 - bx1);

        int left = Math.max(ax1, bx1);
        int right = Math.min(ax2, bx2);
        int xOverlap = right - left;

        int top = Math.min(ay2, by2);
        int bottom = Math.max(ay1, by1);
        int yOverlap = top - bottom;

        int areaOfOverlap = 0;
        if (xOverlap > 0 && yOverlap > 0) {
            areaOfOverlap = xOverlap * yOverlap;
        }

        int totalArea = areaOfA + areaOfB - areaOfOverlap;

        return totalArea;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 224. Basic Calculator

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

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

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

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

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

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

😎 Решение:

class Solution {

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

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

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

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

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

    public int calculate(String s) {

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

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

            char ch = s.charAt(i);

            if (Character.isDigit(ch)) {

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

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

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

                }
                if (ch == '(') {

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

                    stack.push(res);

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

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

        return evaluateExpr(stack);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 225. Implement Stack using Queues

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

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

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

Пример:

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

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

👨‍💻 Алгоритм:

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

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

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

😎 Решение:

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

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

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

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

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

    public int top() {
        return top;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 367. Valid Perfect Square

Дано положительное целое число num, вернуть true, если num является идеальным квадратом, или false в противном случае.

Идеальный квадрат — это целое число, являющееся квадратом целого числа. Другими словами, это произведение некоторого целого числа на само себя.

Вы не должны использовать какие-либо встроенные библиотечные функции, такие как sqrt.

Пример:

Input: num = 16
Output: true
Explanation: We return true because 4 * 4 = 16 and 4 is an integer.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если num < 2, вернуть True. Установить левую границу в 2, а правую границу в num / 2.

2⃣Пока left <= right, взять x = (left + right) / 2, вычислить guess_squared = x * x и сравнить его с num:
Если guess_squared == num, вернуть True.
Если guess_squared > num, сдвинуть правую границу right = x - 1.
В противном случае сдвинуть левую границу left = x + 1.

3⃣Если вышли из цикла, вернуть False.

😎 Решение:

class Solution {
    public boolean isPerfectSquare(int num) {
        if (num < 2) {
            return true;
        }

        long x = num / 2;
        while (x * x > num) {
            x = (x + num / x) / 2;
        }
        return x * x == num;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 226. Invert Binary Tree

Дан корень бинарного дерева, инвертируйте дерево и верните его корень.

Пример:

Input: root = [4,2,7,1,3,6,9]
Output: [4,7,2,9,6,3,1]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Рекурсивная инверсия поддеревьев:
Если текущий узел (root) пустой, возвращаем null.
Рекурсивно инвертируем правое поддерево и сохраняем результат в переменную right.
Рекурсивно инвертируем левое поддерево и сохраняем результат в переменную left.

2⃣Обмен поддеревьев:
Устанавливаем левое поддерево текущего узла равным правому поддереву.
Устанавливаем правое поддерево текущего узла равным левому поддереву.

3⃣Возврат корня:
Возвращаем текущий узел (root) как новый корень инвертированного дерева.

😎 Решение:

class Solution {
    public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return null;
        }
        TreeNode right = invertTree(root.right);
        TreeNode left = invertTree(root.left);
        root.left = right;
        root.right = left;
        return root;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 278. First Bad Version

Вы являетесь менеджером продукта и в настоящее время возглавляете команду по разработке нового продукта. К сожалению, последняя версия вашего продукта не прошла проверку качества. Поскольку каждая версия разрабатывается на основе предыдущей версии, все версии, вышедшие после плохой версии, также оказываются плохими.

Предположим, у вас есть n версий [1, 2, ..., n], и вы хотите выяснить первую плохую версию, которая вызывает все последующие версии быть плохими.

Вам предоставлен API bool isBadVersion(version), который возвращает, является ли версия плохой. Реализуйте функцию для нахождения первой плохой версии. Вы должны минимизировать количество вызовов API.

Пример:

Input: n = 5, bad = 4
Output: 4
Explanation:
call isBadVersion(3) -> false
call isBadVersion(5) -> true
call isBadVersion(4) -> true
Then 4 is the first bad version.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация границ поиска:
Устанавливаем начальные значения левой и правой границ поиска: left = 1 и right = n.

2⃣Бинарный поиск:
Пока левая граница меньше правой, находим среднюю точку mid и проверяем, является ли она плохой версией с помощью isBadVersion(mid).
Если текущая версия mid плохая, смещаем правую границу к mid, иначе смещаем левую границу на mid + 1.

3⃣Возврат результата:
Когда левая граница станет равной правой, возвращаем left как индекс первой плохой версии.

😎 Решение:

public int firstBadVersion(int n) {
    int left = 1;
    int right = n;
    while (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if (isBadVersion(mid)) {
            right = mid;
        } else {
            left = mid + 1;
        }
    }
    return left;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 279. Perfect Squares

Дано целое число n, верните наименьшее количество чисел, являющихся совершенными квадратами, сумма которых равна n.

Совершенный квадрат — это целое число, являющееся квадратом целого числа; другими словами, это произведение некоторого целого числа на самого себя. Например, 1, 4, 9 и 16 являются совершенными квадратами, тогда как 3 и 11 не являются.

Пример:

Input: n = 13
Output: 2
Explanation: 13 = 4 + 9.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Создайте массив dp размером n + 1 и заполните его значениями Integer.MAX_VALUE, кроме dp[0], которое установите в 0.
Предварительно вычислите все совершенные квадраты, которые меньше или равны n, и сохраните их в массиве square_nums.

2⃣Заполнение массива dp:
Для каждого числа i от 1 до n:
Для каждого совершенного квадрата s из массива square_nums:
Если i меньше текущего совершенного квадрата s, прервите внутренний цикл.
Обновите dp[i], чтобы он содержал минимальное количество чисел, сумма которых равна i.

3⃣Возврат результата:
Верните значение dp[n], которое будет содержать наименьшее количество совершенных квадратов, сумма которых равна n.

😎 Решение:

class Solution {

  public int numSquares(int n) {
    int dp[] = new int[n + 1];
    Arrays.fill(dp, Integer.MAX_VALUE);
    dp[0] = 0;

    int max_square_index = (int) Math.sqrt(n) + 1;
    int square_nums[] = new int[max_square_index];
    for (int i = 1; i < max_square_index; ++i) {
      square_nums[i] = i * i;
    }

    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
      for (int s = 1; s < max_square_index; ++s) {
        if (i < square_nums[s])
          break;
        dp[i] = Math.min(dp[i], dp[i - square_nums[s]] + 1);
      }
    }
    return dp[n];
  }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 382. Linked List Random Node

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

Реализуйте класс Solution:

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

Пример:

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

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

👨‍💻 Алгоритм:

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

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

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

😎 Решение:

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

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

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

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

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

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 383. Ransom Note

Даны две строки ransomNote и magazine, верните true, если ransomNote можно составить, используя буквы из magazine, и false в противном случае.

Каждая буква из magazine может быть использована в ransomNote только один раз.

Пример:

Input: ransomNote = "a", magazine = "b"
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Поскольку строки являются неизменяемым типом, их нельзя изменять, поэтому у них нет операций "вставки" и "удаления".

2⃣По этой причине необходимо заменять строку magazine новой строкой, в которой отсутствует символ, который мы хотели удалить.

3⃣Повторяйте этот процесс, пока не будут удалены все необходимые символы.

😎 Решение:

public boolean canConstruct(String ransomNote, String magazine) {
    for (char c : ransomNote.toCharArray()) {
        int index = magazine.indexOf(c);
        if (index == -1) {
            return false;
        }
        magazine = magazine.substring(0, index) + magazine.substring(index + 1);
    }
    return true;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 384. Shuffle an Array

Дан целочисленный массив nums. Разработайте алгоритм для случайного перемешивания массива. Все перестановки массива должны быть равновероятны в результате перемешивания.

Реализуйте класс Solution:

Solution(int[] nums): Инициализирует объект целочисленным массивом nums.
int[] reset(): Сбрасывает массив в его исходную конфигурацию и возвращает его.
int[] shuffle(): Возвращает случайное перемешивание массива.

Пример:

Input: ransomNote = "a", magazine = "b"
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Алгоритм Фишера-Йейтса удивительно похож на решение грубой силы. На каждой итерации алгоритма мы генерируем случайное целое число между текущим индексом и последним индексом массива.

2⃣Затем мы меняем местами элементы на текущем индексе и выбранном индексе. Это симулирует выбор (и удаление) элемента из "шляпы", так как следующий диапазон, из которого мы выбираем случайный индекс, не будет включать последний обработанный элемент.

3⃣Один небольшой, но важный момент заключается в том, что возможно поменять элемент сам с собой - в противном случае некоторые перестановки массива были бы более вероятны, чем другие.

😎 Решение:

class Solution {
    private int[] array;
    private int[] original;

    Random rand = new Random();

    private int randRange(int min, int max) {
        return rand.nextInt(max - min) + min;
    }

    private void swapAt(int i, int j) {
        int temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }

    public Solution(int[] nums) {
        array = nums;
        original = nums.clone();
    }
    
    public int[] reset() {
        array = original;
        original = original.clone();
        return original;
    }
    
    public int[] shuffle() {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            swapAt(i, randRange(i, array.length));
        }
        return array;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 368. Largest Divisible Subset

Дан набор различных положительных целых чисел nums. Вернуть наибольшее подмножество answer, такое что каждая пара (answer[i], answer[j]) элементов в этом подмножестве удовлетворяет условию:

answer[i] % answer[j] == 0, или
answer[j] % answer[i] == 0
Если существует несколько решений, вернуть любое из них.

Пример:

Input: nums = [1,2,3]
Output: [1,2]
Explanation: [1,3] is also accepted.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если число 8 может быть разделено на элемент X_i, то добавив число 8 к EDS(X_i), мы получим еще одно делимое подмножество, которое заканчивается на 8, согласно нашему следствию I. И это новое подмножество является потенциальным значением для EDS(8). Например, поскольку 8 % 2 == 0, то {2,8} может быть конечным значением для EDS(8), и аналогично для подмножества {2,4,8}, полученного из EDS(4).

2⃣Если число 8 не может быть разделено на элемент X_i, то можно быть уверенным, что значение EDS(X_i) не повлияет на EDS(8), согласно определению делимого подмножества. Например, подмножество EDS(7)={7} не имеет влияния на EDS(8).

3⃣Затем мы выбираем наибольшие новые подмножества, которые мы формируем с помощью EDS(X_i). В частности, подмножество {8} является допустимым кандидатом для EDS(8). И в гипотетическом случае, когда 8 не может быть разделено ни на один из предыдущих элементов, мы бы имели EDS(8)={8}.

😎 Решение:

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

class Solution {
    public List<Integer> largestDivisibleSubset(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        if (n == 0) return new ArrayList<>();

        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> EDS = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            EDS.add(new ArrayList<>());
        }

        for (int i = 0; i < n; i++) {
            List<Integer> maxSubset = new ArrayList<>();
            for (int k = 0; k < i; k++) {
                if (nums[i] % nums[k] == 0 && maxSubset.size() < EDS.get(k).size()) {
                    maxSubset = EDS.get(k);
                }
            }
            EDS.get(i).addAll(maxSubset);
            EDS.get(i).add(nums[i]);
        }

        List<Integer> ret = new ArrayList<>();
        for (List<Integer> subset : EDS) {
            if (ret.size() < subset.size()) {
                ret = subset;
            }
        }
        return ret;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 387. First Unique Character in a String

Дана строка s, найдите первый неповторяющийся символ в ней и верните его индекс. Если такого символа не существует, верните -1.

Пример:

Input: s = "leetcode"
Output: 0

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Постройте хеш-таблицу, где ключами являются символы строки, а значениями — количество их появлений. Для этого пройдите по строке и для каждого символа увеличивайте его счетчик в хеш-таблице.

2⃣Пройдите по строке снова и проверьте для каждого символа, является ли его количество появлений в хеш-таблице равным 1.

3⃣Если найдется символ с количеством появлений, равным 1, верните его индекс. Если такой символ не найден, верните -1.

😎 Решение:

import java.util.Random;

public class Solution {
    private int[] original;
    private int[] array;
    private Random rand = new Random();

    public Solution(int[] nums) {
        array = nums.clone();
        original = nums.clone();
    }

    public int[] reset() {
        array = original.clone();
        return original;
    }

    public int[] shuffle() {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            int randIndex = rand.nextInt(array.length - i) + i;
            int temp = array[i];
            array[i] = array[randIndex];
            array[randIndex] = temp;
        }
        return array;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 369. Plus One Linked List

Дано неотрицательное целое число, представленное в виде связного списка цифр. Добавить к этому числу единицу.

Цифры хранятся таким образом, что самая значимая цифра находится в начале списка.

Пример:

Input: head = [1,2,3]
Output: [1,2,4]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте стражевой узел как ListNode(0) и установите его как новую голову списка: sentinel.next = head. Найдите крайний правый элемент, не равный девяти.

2⃣Увеличьте найденную цифру на единицу и установите все следующие девятки в ноль.

3⃣Верните sentinel, если его значение было установлено на 1, иначе верните head (sentinel.next).

😎 Решение:

class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode(int x) { val = x; }
}

class Solution {
    public ListNode plusOne(ListNode head) {
        ListNode sentinel = new ListNode(0);
        sentinel.next = head;
        ListNode notNine = sentinel;

        ListNode current = head;
        while (current != null) {
            if (current.val != 9) {
                notNine = current;
            }
            current = current.next;
        }

        notNine.val += 1;
        notNine = notNine.next;

        while (notNine != null) {
            notNine.val = 0;
            notNine = notNine.next;
        }

        return sentinel.val == 0 ? sentinel.next : sentinel;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 389. Find the Difference

Даны две строки s и t.

Строка t генерируется путем случайного перемешивания строки s с добавлением еще одной буквы в случайную позицию.

Верните букву, которая была добавлена в t.

Пример:

Input: s = "abcd", t = "abcde"
Output: "e"
Explanation: 'e' is the letter that was added.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте строки s и t.

2⃣Итерируйте по длине строк и сравнивайте их посимвольно. Это позволяет проверить, присутствует ли текущий символ строки t в строке s.

3⃣Как только встретится символ, который есть в строке t, но отсутствует в строке s, мы найдем лишний символ, который скрывала строка t все это время.

😎 Решение:

class Solution {
    public char findTheDifference(String s, String t) {
        char[] sortedS = s.toCharArray();
        char[] sortedT = t.toCharArray();
        Arrays.sort(sortedS);
        Arrays.sort(sortedT);

        int i = 0;
        while (i < s.length()) {
            if (sortedS[i] != sortedT[i]) {
                return sortedT[i];
            }
            i += 1;
        }

        return sortedT[i];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний