#hard
Задача: 233. Number of Digit One

Дано целое число n, посчитайте общее количество единиц, встречающихся во всех неотрицательных числах, меньших или равных n.

Пример:

Input: n = 13
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Итерация по степеням 10: Итеративно увеличивайте значение i от 1 до n, увеличивая i в 10 раз на каждом шаге. Это позволяет анализировать каждую цифру числа n.

2⃣Подсчет групповых единиц: Для каждой итерации добавляйте (n / (i * 10)) * i к счетчику countr, что представляет собой количество единиц, встречающихся в группах размера i после каждого интервала (i * 10).

3⃣Добавление дополнительных единиц: Для каждой итерации добавляйте min(max((n % (i * 10)) - i + 1, 0), i) к счетчику countr, что представляет собой дополнительные единицы, зависящие от цифры на позиции i.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int countDigitOne(int n) {
        int countr = 0;
        for (long i = 1; i <= n; i *= 10) {
            long divider = i * 10;
            countr += (n / divider) * i + Math.min(Math.max(n % divider - i + 1, 0), i);
        }
        return countr;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 234. Palindrome Linked List

Дан головной элемент односвязного списка. Верните true, если список является палиндромом, и false в противном случае.

Пример:

Input: head = [1,2,2,1]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Копирование односвязного списка в массив: Итеративно пройдите по односвязному списку, добавляя каждое значение в массив. Для этого используйте переменную currentNode, указывающую на текущий узел. На каждой итерации добавляйте currentNode.val в массив и обновляйте currentNode, чтобы он указывал на currentNode.next. Остановите цикл, когда currentNode укажет на null.

2⃣Проверка массива на палиндром: Используйте метод с двумя указателями для проверки массива на палиндром. Разместите один указатель в начале массива, а другой в конце. На каждом шаге проверяйте, равны ли значения, на которые указывают указатели, и перемещайте указатели к центру, пока они не встретятся.

3⃣Сравнение значений: Помните, что необходимо сравнивать значения узлов, а не сами узлы. Используйте node_1.val == node_2.val для сравнения значений узлов. Сравнение узлов как объектов node_1 == node_2 не даст ожидаемого результата.

😎 Решение:

class Solution {
    public boolean isPalindrome(ListNode head) {
        List<Integer> vals = new ArrayList<>();

        ListNode currentNode = head;
        while (currentNode != null) {
            vals.add(currentNode.val);
            currentNode = currentNode.next;
        }

        int front = 0;
        int back = vals.size() - 1;
        while (front < back) {
            if (!vals.get(front).equals(vals.get(back))) {
                return false;
            }
            front++;
            back--;
        }
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 460. LFU Cache

Спроектируйте и реализуйте структуру данных для кеша с наименьшим количеством использования (Least Frequently Used, LFU).

Реализуйте класс LFUCache:

LFUCache(int capacity): Инициализирует объект с указанной вместимостью структуры данных.
int get(int key): Возвращает значение ключа, если ключ существует в кеше. В противном случае возвращает -1.
void put(int key, int value): Обновляет значение ключа, если он уже присутствует, или вставляет ключ, если его еще нет. Когда кеш достигает своей вместимости, он должен аннулировать и удалить ключ, используемый наименее часто, перед вставкой нового элемента. В этой задаче, если имеется несколько ключей с одинаковой частотой использования, аннулируется наименее недавно использованный ключ.
Чтобы определить наименее часто используемый ключ, для каждого ключа в кеше поддерживается счетчик использования. Ключ с наименьшим счетчиком использования является наименее часто используемым ключом.
Когда ключ впервые вставляется в кеш, его счетчик использования устанавливается на 1 (из-за операции put). Счетчик использования для ключа в кеше увеличивается при вызове операции get или put для этого ключа.

Функции get и put должны иметь среднюю временную сложность O(1).

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣insert(int key, int frequency, int value):
Вставить пару частота-значение в cache с заданным ключом.
Получить LinkedHashSet, соответствующий данной частоте (по умолчанию пустой Set), и вставить в него ключ.

2⃣int get(int key):
Если ключа нет в кеше, вернуть -1.
Получить частоту и значение из кеша.
Удалить ключ из LinkedHashSet, связанного с частотой.
Если minf == frequency и LinkedHashSet пуст, увеличить minf на 1 и удалить запись частоты из frequencies.
Вызвать insert(key, frequency + 1, value).
Вернуть значение.

3⃣void put(int key, int value):
Если capacity <= 0, выйти.
Если ключ существует, обновить значение и вызвать get(key).
Если размер кеша равен capacity, удалить первый элемент из LinkedHashSet, связанного с minf, и из кеша.
Установить minf в 1.
Вызвать insert(key, 1, value).

😎 Решение:

import java.util.*;

class LFUCache {
    private Map<Integer, LinkedHashSet<int[]>> frequencies;
    private Map<Integer, int[]> cache;
    private int capacity;
    private int minf;

    public LFUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        this.minf = 0;
        this.cache = new HashMap<>();
        this.frequencies = new HashMap<>();
    }

    private void insert(int key, int frequency, int value) {
        frequencies.computeIfAbsent(frequency, k -> new LinkedHashSet<>()).add(new int[]{key, value});
        cache.put(key, new int[]{frequency, value});
    }

    public int get(int key) {
        if (!cache.containsKey(key)) return -1;
        int[] entry = cache.get(key);
        int frequency = entry[0];
        int value = entry[1];
        frequencies.get(frequency).remove(entry);
        if (frequencies.get(frequency).isEmpty()) {
            frequencies.remove(frequency);
            if (minf == frequency) minf++;
        }
        insert(key, frequency + 1, value);
        return value;
    }

    public void put(int key, int value) {
        if (capacity <= 0) return;
        if (cache.containsKey(key)) {
            cache.get(key)[1] = value;
            get(key);
            return;
        }
        if (cache.size() == capacity) {
            int[] leastUsed = frequencies.get(minf).iterator().next();
            frequencies.get(minf).remove(leastUsed);
            if (frequencies.get(minf).isEmpty()) frequencies.remove(minf);
            cache.remove(leastUsed[0]);
        }
        minf = 1;
        insert(key, 1, value);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 370. Range Addition

Дано целое число length и массив updates, где updates[i] = [startIdxi, endIdxi, inci].

У вас есть массив arr длины length, заполненный нулями. Вам нужно применить некоторые операции к arr. В i-й операции следует увеличить все элементы arr[startIdxi], arr[startIdxi + 1], ..., arr[endIdxi] на inci.

Верните arr после применения всех обновлений.

Пример:

Input: length = 5, updates = [[1,3,2],[2,4,3],[0,2,-2]]
Output: [-2,0,3,5,3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для каждого обновления (start, end, val) выполните две операции:
Увеличьте значение в позиции start на val: arr[start] = arr[start] + val.
Уменьшите значение в позиции end + 1 на val: arr[end + 1] = arr[end + 1] - val.

2⃣Примените конечное преобразование: вычислите кумулятивную сумму всего массива (с индексами, начиная с 0).

3⃣Верните обновленный массив arr.

😎 Решение:

public int[] getModifiedArray(int length, int[][] updates) {
    int[] result = new int[length];

    for (int[] update : updates) {
        int start = update[0], end = update[1], val = update[2];
        result[start] += val;
        if (end + 1 < length) {
            result[end + 1] -= val;
        }
    }

    for (int i = 1; i < length; i++) {
        result[i] += result[i - 1];
    }

    return result;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 371. Sum of Two Integers

Даны два целых числа a и b. Вернуть сумму этих двух чисел, не используя операторы + и -.

Пример:

Input: a = 1, b = 2
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Упростите задачу до двух случаев: сумма или вычитание двух положительных целых чисел: x ± y, где x > y. Запомните знак результата.

2⃣Если нужно вычислить сумму:
Пока перенос не равен нулю (y != 0):
Текущий ответ без переноса равен XOR x и y: answer = x ^ y.
Текущий перенос равен сдвинутому влево AND x и y: carry = (x & y) << 1.
Подготовьтесь к следующему циклу: x = answer, y = carry.
Верните x * sign.

3⃣Если нужно вычислить разность:
Пока заимствование не равно нулю (y != 0):
Текущий ответ без заимствования равен XOR x и y: answer = x ^ y.
Текущее заимствование равно сдвинутому влево AND НЕ x и y: borrow = ((~x) & y) << 1.
Подготовьтесь к следующему циклу: x = answer, y = borrow.
Верните x * sign.

😎 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;
    }
}

#medium
Задача: 371. Sum of Two Integers

Даны два целых числа a и b. Вернуть сумму этих двух чисел, не используя операторы + и -.

Пример:

Input: a = 1, b = 2
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Упростите задачу до двух случаев: сумма или вычитание двух положительных целых чисел: x ± y, где x > y. Запомните знак результата.

2⃣Если нужно вычислить сумму:
Пока перенос не равен нулю (y != 0):
Текущий ответ без переноса равен XOR x и y: answer = x ^ y.
Текущий перенос равен сдвинутому влево AND x и y: carry = (x & y) << 1.
Подготовьтесь к следующему циклу: x = answer, y = carry.
Верните x * sign.

3⃣Если нужно вычислить разность:
Пока заимствование не равно нулю (y != 0):
Текущий ответ без заимствования равен XOR x и y: answer = x ^ y.
Текущее заимствование равно сдвинутому влево AND НЕ x и y: borrow = ((~x) & y) << 1.
Подготовьтесь к следующему циклу: x = answer, y = borrow.
Верните x * sign.

😎 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

#easy
Задача: 461. Hamming Distance

Расстояние Хэмминга между двумя целыми числами — это количество позиций, в которых соответствующие биты различны.

Даны два целых числа x и y, верните расстояние Хэмминга между ними.

Пример:

Input: x = 3, y = 1
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Во-первых, стоит упомянуть, что в большинстве (или, по крайней мере, во многих) языков программирования есть встроенные функции для подсчета битов, установленных в 1. Если вам нужно решить такую задачу в реальном проекте, то лучше использовать эти функции, чем изобретать велосипед.

2⃣Однако, поскольку это задача на LeetCode, использование встроенных функций можно сравнить с "реализацией LinkedList с использованием LinkedList". Поэтому рассмотрим также несколько интересных ручных алгоритмов для подсчета битов.

3⃣Пошаговый подсчет битов:
Выполните побитовое XOR между x и y.
Инициализируйте счетчик bitCount = 0.
Пока число не равно нулю:
Если текущий бит равен 1, увеличьте bitCount.
Сдвиньте число вправо на один бит.
Возвращайте bitCount.

😎 Решение:

class Solution {
    public int hammingDistance(int x, int y) {
        return Integer.bitCount(x ^ y);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 372. Super Pow

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

#hard
Задача: 332. Reconstruct Itinerary

Вам дан список авиабилетов, где tickets[i] = [fromi, toi] представляют собой аэропорты отправления и прибытия одного рейса. Восстановите маршрут в порядке следования и верните его.

Все билеты принадлежат человеку, который вылетает из "JFK", поэтому маршрут должен начинаться с "JFK". Если существует несколько возможных маршрутов, вы должны вернуть маршрут, который имеет наименьший лексикографический порядок при чтении как одна строка.
Например, маршрут ["JFK", "LGA"] имеет меньший лексикографический порядок, чем ["JFK", "LGB"].
Вы можете предположить, что все билеты формируют хотя бы один действительный маршрут. Вы должны использовать все билеты один раз и только один раз.

Пример:

Input: tickets = [["MUC","LHR"],["JFK","MUC"],["SFO","SJC"],["LHR","SFO"]]
Output: ["JFK","MUC","LHR","SFO","SJC"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Построение графа и сортировка:
Создайте граф flightMap, где ключи - это аэропорты отправления, а значения - это списки аэропортов прибытия.
Пройдите по всем билетам и заполните flightMap соответствующими значениями.
Отсортируйте списки аэропортов прибытия в лексикографическом порядке.

2⃣Пост-упорядоченный обход (DFS):
Создайте функцию DFS, которая будет рекурсивно проходить по всем ребрам (рейсам), начиная с аэропорта "JFK".
Во время обхода удаляйте использованные рейсы из графа, чтобы не проходить по ним повторно.

3⃣Формирование маршрута:
По мере завершения обхода добавляйте текущий аэропорт в начало списка результата.
После завершения DFS верните сформированный маршрут.

😎 Решение:

class Solution {
  HashMap<String, LinkedList<String>> flightMap = new HashMap<>();
  LinkedList<String> result = null;

  public List<String> findItinerary(List<List<String>> tickets) {
    for(List<String> ticket : tickets) {
      String origin = ticket.get(0);
      String dest = ticket.get(1);
      if (this.flightMap.containsKey(origin)) {
        LinkedList<String> destList = this.flightMap.get(origin);
        destList.add(dest);
      } else {
        LinkedList<String> destList = new LinkedList<String>();
        destList.add(dest);
        this.flightMap.put(origin, destList);
      }
    }

    this.flightMap.forEach((key, value) -> Collections.sort(value));

    this.result = new LinkedList<String>();
    this.DFS("JFK");
    return this.result;
  }

  protected void DFS(String origin) {
    if (this.flightMap.containsKey(origin)) {
      LinkedList<String> destList = this.flightMap.get(origin);
      while (!destList.isEmpty()) {
        String dest = destList.pollFirst();
        DFS(dest);
      }
    }
    this.result.offerFirst(origin);
  }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 373. Find K Pairs with Smallest Sums

Вам даны два целочисленных массива nums1 и nums2, отсортированных в неубывающем порядке, и целое число k.

Определим пару (u, v), которая состоит из одного элемента из первого массива и одного элемента из второго массива.

Верните k пар (u1, v1), (u2, v2), ..., (uk, vk) с наименьшими суммами.

Пример:

Input: nums1 = [1,7,11], nums2 = [2,4,6], k = 3
Output: [[1,2],[1,4],[1,6]]
Explanation: The first 3 pairs are returned from the sequence: [1,2],[1,4],[1,6],[7,2],[7,4],[11,2],[7,6],[11,4],[11,6]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте две целочисленные переменные m и n, инициализируйте их размерами массивов nums1 и nums2 соответственно. Создайте список ans для хранения пар с наименьшими суммами, которые будут возвращены в качестве ответа. Создайте множество visited для отслеживания просмотренных пар.

2⃣Инициализируйте минимальную кучу minHeap, которая содержит тройки целых чисел: сумму пары, индекс первого элемента пары в nums1 и индекс второго элемента пары в nums2. Вставьте в minHeap первую пару из обоих массивов, т.е. nums1[0] + nums2[0], 0, 0, и добавьте пару (0, 0) в visited.

3⃣Повторяйте до получения k пар и пока minHeap не пуст:
Извлеките верхний элемент из minHeap и установите i = top[1] и j = top[2].
Добавьте пару (nums1[i], nums2[j]) в ans.
Если i + 1 < m и пары (i + 1, j) нет в visited, добавьте новую пару nums1[i + 1] + nums2[j], i + 1, j в minHeap.
Если j + 1 < n и пары (i, j + 1) нет в visited, добавьте новую пару nums1[i] + nums2[j + 1], i, j + 1 в minHeap.
Верните ans.

😎 Решение:

import java.util.*;

class Solution {
    public List<List<Integer>> kSmallestPairs(int[] nums1, int[] nums2, int k) {
        int m = nums1.length, n = nums2.length;
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        Set<Pair<Integer, Integer>> visited = new HashSet<>();
        PriorityQueue<Triple> minHeap = new PriorityQueue<>(Comparator.comparingInt(t -> t.sum));
        minHeap.add(new Triple(nums1[0] + nums2[0], 0, 0));
        visited.add(new Pair<>(0, 0));

        while (k-- > 0 && !minHeap.isEmpty()) {
            Triple top = minHeap.poll();
            int i = top.i, j = top.j;
            ans.add(Arrays.asList(nums1[i], nums2[j]));

            if (i + 1 < m && !visited.contains(new Pair<>(i + 1, j))) {
                minHeap.add(new Triple(nums1[i + 1] + nums2[j], i + 1, j));
                visited.add(new Pair<>(i + 1, j));
            }

            if (j + 1 < n && !visited.contains(new Pair<>(i, j + 1))) {
                minHeap.add(new Triple(nums1[i] + nums2[j + 1], i, j + 1));
                visited.add(new Pair<>(i, j + 1));
            }
        }

        return ans;
    }

    class Triple {
        int sum, i, j;
        Triple(int sum, int i, int j) {
            this.sum = sum;
            this.i = i;
            this.j = j;
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 333. Largest BST Subtree

Дан корень бинарного дерева, найдите самое большое поддерево, которое также является деревом бинарного поиска (BST), где "самое большое" означает поддерево с наибольшим количеством узлов.

Дерево бинарного поиска (BST) — это дерево, в котором все узлы соблюдают следующие свойства:
Значения в левом поддереве меньше значения их родительского (корневого) узла.
Значения в правом поддереве больше значения их родительского (корневого) узла.
Примечание: Поддерево должно включать всех своих потомков.

Пример:

Input: root = [10,5,15,1,8,null,7]
Output: 3
Explanation: The Largest BST Subtree in this case is the highlighted one. The return value is the subtree's size, which is 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Пост-упорядоченный обход дерева:
Обходите каждую ноду дерева в пост-упорядоченном порядке (left-right-root). Это позволит гарантировать, что обе поддеревья ноды уже проверены на соответствие критериям BST перед проверкой самой ноды.

2⃣Проверка условий BST для каждой ноды:
Для каждой ноды определите минимальное и максимальное значения в её левом и правом поддеревьях. Проверьте, удовлетворяет ли текущее поддерево условиям BST:
- значение текущей ноды должно быть больше максимального значения в левом поддереве.
- значение текущей ноды должно быть меньше минимального значения в правом поддереве.
Если условия выполняются, вычислите размер текущего поддерева как сумму размеров левого и правого поддеревьев плюс 1 (для текущей ноды).

3⃣Возврат максимального размера BST:
Если текущее поддерево не является BST, верните максимальный размер BST из его левого или правого поддерева.
В конце рекурсивного обхода верните максимальный размер BST в дереве.

😎 Решение:

class NodeValue {
    public int maxNode, minNode, maxSize;
    
    NodeValue(int minNode, int maxNode, int maxSize) {
        this.maxNode = maxNode;
        this.minNode = minNode;
        this.maxSize = maxSize;
    }
};

class Solution {
    public NodeValue largestBSTSubtreeHelper(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new NodeValue(Integer.MAX_VALUE, Integer.MIN_VALUE, 0);
        }
        
        NodeValue left = largestBSTSubtreeHelper(root.left);
        NodeValue right = largestBSTSubtreeHelper(root.right);
        
        if (left.maxNode < root.val && root.val < right.minNode) {
            return new NodeValue(Math.min(root.val, left.minNode), Math.max(root.val, right.maxNode), 
                                left.maxSize + right.maxSize + 1);
        }
        
        return new NodeValue(Integer.MIN_VALUE, Integer.MAX_VALUE, 
                            Math.max(left.maxSize, right.maxSize));
    }
    
    public int largestBSTSubtree(TreeNode root) {
        return largestBSTSubtreeHelper(root).maxSize;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 462. Minimum Moves to Equal Array Elements II

Дан массив целых чисел nums размера n, вернуть минимальное количество ходов, необходимых для того, чтобы сделать все элементы массива равными.

В одном ходе вы можете увеличить или уменьшить элемент массива на 1.

Тестовые случаи составлены так, что ответ поместится в 32-битное целое число.

Пример:

Input: nums = [1,2,3]
Output: 2
Explanation:
Only two moves are needed (remember each move increments or decrements one element):
[1,2,3]  =>  [2,2,3]  =>  [2,2,2]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найти минимальный и максимальный элементы в массиве. Пусть k будет числом, к которому должны быть приведены все элементы массива.
2⃣Перебирать значения k в диапазоне между минимальным и максимальным элементами, вычисляя количество ходов, необходимых для каждого k.
3⃣Определить минимальное количество ходов среди всех возможных k, что и будет конечным результатом.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int minMoves2(int[] nums) {
        long ans = Long.MAX_VALUE;
        int minval = Integer.MAX_VALUE;
        int maxval = Integer.MIN_VALUE;
        for (int num : nums) {
            minval = Math.min(minval, num);
            maxval = Math.max(maxval, num);
        }
        for (int i = minval; i <= maxval; i++) {
            long sum = 0;
            for (int num : nums) {
                sum += Math.abs(num - i);
            }
            ans = Math.min(ans, sum);
        }
        return (int) ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 374. Guess Number Higher or Lower

Мы играем в игру "Угадай число". Правила игры следующие:

Я загадываю число от 1 до n. Вам нужно угадать, какое число я загадал.

Каждый раз, когда вы угадываете неправильно, я говорю вам, загаданное число больше или меньше вашего предположения.

Вы вызываете предопределенный API int guess(int num), который возвращает один из трех возможных результатов:

-1: Ваше предположение больше загаданного числа (т.е. num > pick).
1: Ваше предположение меньше загаданного числа (т.е. num < pick).
0: Ваше предположение равно загаданному числу (т.е. num == pick).
Верните загаданное число.

Пример:

Input: n = 10, pick = 6
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Применяем бинарный поиск для нахождения загаданного числа. Начинаем с числа, расположенного в середине диапазона. Передаем это число функции guess.
2⃣Если функция guess возвращает -1, это означает, что загаданное число меньше предположенного. Продолжаем бинарный поиск в диапазоне чисел, меньших данного.
3⃣Если функция guess возвращает 1, это означает, что загаданное число больше предположенного. Продолжаем бинарный поиск в диапазоне чисел, больших данного.

😎 Решение:

public class Solution extends GuessGame {
    public int guessNumber(int n) {
        int low = 1;
        int high = n;
        while (low <= high) {
            int mid = low + (high - low) / 2;
            int res = guess(mid);
            if (res == 0)
                return mid;
            else if (res < 0)
                high = mid - 1;
            else
                low = mid + 1;
        }
        return -1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 374. Guess Number Higher or Lower

Мы играем в игру "Угадай число". Правила игры следующие:

Я загадываю число от 1 до n. Вам нужно угадать, какое число я загадал.

Каждый раз, когда вы угадываете неправильно, я говорю вам, загаданное число больше или меньше вашего предположения.

Вы вызываете предопределенный API int guess(int num), который возвращает один из трех возможных результатов:

-1: Ваше предположение больше загаданного числа (т.е. num > pick).
1: Ваше предположение меньше загаданного числа (т.е. num < pick).
0: Ваше предположение равно загаданному числу (т.е. num == pick).
Верните загаданное число.

Пример:

Input: n = 10, pick = 6
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Применяем бинарный поиск для нахождения загаданного числа. Начинаем с числа, расположенного в середине диапазона. Передаем это число функции guess.
2⃣Если функция guess возвращает -1, это означает, что загаданное число меньше предположенного. Продолжаем бинарный поиск в диапазоне чисел, меньших данного.
3⃣Если функция guess возвращает 1, это означает, что загаданное число больше предположенного. Продолжаем бинарный поиск в диапазоне чисел, больших данного.

😎 Решение:

public class Solution extends GuessGame {
    public int guessNumber(int n) {
        int low = 1;
        int high = n;
        while (low <= high) {
            int mid = low + (high - low) / 2;
            int res = guess(mid);
            if (res == 0)
                return mid;
            else if (res < 0)
                high = mid - 1;
            else
                low = mid + 1;
        }
        return -1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#Medium
Задача: 477. Total Hamming Distance

Хэммингово расстояние между двумя целыми числами — это количество позиций, в которых соответствующие биты отличаются.

Дан целочисленный массив nums, верните сумму Хэмминговых расстояний между всеми парами чисел в nums.

Пример:

Input: nums = [4,14,2]
Output: 6
Explanation: In binary representation, the 4 is 0100, 14 is 1110, and 2 is 0010 (just
showing the four bits relevant in this case).
The answer will be:
HammingDistance(4, 14) + HammingDistance(4, 2) + HammingDistance(14, 2) = 2 + 2 + 2 = 6.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для каждой уникальной пары элементов из массива вычисляем битовое XOR, чтобы найти позиции, где биты различаются. Бит, равный 1 в результате, указывает на различие.
2⃣Для каждой пары элементов используем XOR, чтобы получить битовую разницу, и подсчитываем количество битов, равных 1, чтобы определить Хэммингово расстояние между парой.
3⃣Суммируем все Хэмминговы расстояния для всех пар, чтобы получить общую сумму Хэмминговых расстояний.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int totalHammingDistance(int[] nums) {
        int ans = 0;
        
        if (nums.length == 0) {
            return ans;
        }
        
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                ans += Integer.bitCount(nums[i] ^ nums[j]);
            }
        }
        
        return ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 375. Guess Number Higher or Lower II

Мы играем в угадайку. Правила игры следующие:

Я загадываю число между 1 и n.
Вы угадываете число.
Если вы угадаете правильное число, вы выигрываете игру.
Если вы угадаете неправильное число, я скажу вам, загаданное число больше или меньше, и вы продолжите угадывать.
Каждый раз, когда вы угадываете неправильное число x, вы платите x долларов. Если у вас закончились деньги, вы проигрываете игру.
Дано число n. Верните минимальную сумму денег, необходимую для гарантированной победы независимо от того, какое число я загадаю.
Пример:

Input: n = 1
Output: 0
Explanation: There is only one possible number, so you can guess 1 and not have to pay anything.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣В методе "грубой силы" для чисел в диапазоне (i, j) выбираем каждое число от i до j в качестве опорного и находим максимальную стоимость из его левых и правых сегментов. Если выбрать число из диапазона (i, (i + j) / 2) как опорное, правый сегмент будет длиннее левого, что приведет к большему максимальному затратам из правого сегмента.

2⃣Наша цель - уменьшить большие затраты, приходящиеся на правый сегмент. Поэтому целесообразно выбирать опорное число из диапазона ((i + j) / 2, j). В этом случае затраты на оба сегмента будут ближе друг к другу, что минимизирует общую стоимость.

3⃣Вместо перебора от i до j, итерируем от (i + j) / 2 до j, находя минимально возможные затраты аналогично методу грубой силы.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int calculate(int low, int high) {
        if (low >= high)
            return 0;
        int minres = Integer.MAX_VALUE;
        for (int i = low; i <= high; i++) {
            int res = i + Math.max(calculate(i + 1, high), calculate(low, i - 1));
            minres = Math.min(res, minres);
        }
        return minres;
    }

    public int getMoneyAmount(int n) {
        return calculate(1, n);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 334. Increasing Triplet Subsequence

Дан массив целых чисел nums. Верните true, если существуют такие три индекса (i, j, k), что i < j < k и nums[i] < nums[j] < nums[k]. Если таких индексов не существует, верните false.

Пример:

Input: nums = [2,1,5,0,4,6]
Output: true
Explanation: The triplet (3, 4, 5) is valid because nums[3] == 0 < nums[4] == 4 < nums[5] == 6.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных:
Создайте две переменные first_num и second_num и установите их значение на максимальное целое значение (Integer.MAX_VALUE или аналогичный максимум для выбранного языка программирования). Эти переменные будут хранить минимальные значения, необходимые для проверки существования возрастающей тройки.

2⃣Итерация по массиву:
Пройдите по каждому элементу массива nums. Для каждого элемента выполните следующие проверки:
- если текущий элемент меньше или равен first_num, обновите first_num текущим элементом.
- иначе, если текущий элемент меньше или равен second_num, обновите second_num текущим элементом.
- иначе, если текущий элемент больше second_num, это означает, что найдена возрастающая тройка, поэтому верните true.

3⃣Возврат результата:
Если после завершения итерации по массиву не была найдена возрастающая тройка, верните false.

😎 Решение:

class Solution {
    public boolean increasingTriplet(int[] nums) {
        int first_num = Integer.MAX_VALUE;
        int second_num = Integer.MAX_VALUE;
        for (int n: nums) {
            if (n <= first_num) {
                first_num = n;
            } else if (n <= second_num) {
                second_num = n;
            } else {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 376. Wiggle Subsequence

Колеблющаяся последовательность — это последовательность, в которой разности между последовательными числами строго чередуются между положительными и отрицательными. Первая разность (если она существует) может быть как положительной, так и отрицательной. Последовательность с одним элементом и последовательность с двумя неравными элементами тривиально являются колеблющимися последовательностями.

Например, [1, 7, 4, 9, 2, 5] — это колеблющаяся последовательность, потому что разности (6, -3, 5, -7, 3) чередуются между положительными и отрицательными.
В отличие от нее, [1, 4, 7, 2, 5] и [1, 7, 4, 5, 5] не являются колеблющимися последовательностями. Первая не является, потому что первые две разности положительные, а вторая не является, потому что последняя разность равна нулю.
Подпоследовательность получается путем удаления некоторых элементов (возможно, нуля) из исходной последовательности с сохранением оставшихся элементов в их первоначальном порядке.

Дан целочисленный массив nums, верните длину самой длинной колеблющейся подпоследовательности из nums.

Пример:

Input: nums = [1,7,4,9,2,5]
Output: 6
Explanation: The entire sequence is a wiggle sequence with differences (6, -3, 5, -7, 3).

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для понимания этого подхода создайте два массива для динамического программирования, названных up и down. Эти массивы будут хранить длины наибольших колеблющихся подпоследовательностей, заканчивающихся соответственно восходящим или нисходящим колебанием.

2⃣up[i] относится к длине самой длинной колеблющейся подпоследовательности на данный момент, если рассматривать i-й элемент как последний элемент последовательности, заканчивающейся восходящим колебанием. Аналогично, down[i] относится к длине самой длинной колеблющейся подпоследовательности, если рассматривать i-й элемент как последний элемент последовательности, заканчивающейся нисходящим колебанием.

3⃣up[i] обновляется каждый раз, когда мы находим восходящее колебание, заканчивающееся на i-м элементе. Чтобы найти up[i], необходимо учесть максимальное значение всех предыдущих подпоследовательностей, заканчивающихся нисходящим колебанием, т.е. down[j], для каждого j<i и nums[i]>nums[j]. Аналогично, down[i] обновляется при нахождении нисходящего колебания.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int wiggleMaxLength(int[] nums) {
        if (nums.length < 2)
            return nums.length;
        int[] up = new int[nums.length];
        int[] down = new int[nums.length];
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            for(int j = 0; j < i; j++) {
                if (nums[i] > nums[j]) {
                    up[i] = Math.max(up[i],down[j] + 1);
                } else if (nums[i] < nums[j]) {
                    down[i] = Math.max(down[i],up[j] + 1);
                }
            }
        }
        return 1 + Math.max(down[nums.length - 1], up[nums.length - 1]);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 463. Island Perimeter

Дан массив размером row x col, представляющий карту, где grid[i][j] = 1 обозначает сушу, а grid[i][j] = 0 обозначает воду.

Клетки сетки соединены горизонтально/вертикально (не по диагонали). Сетка полностью окружена водой, и на ней находится ровно один остров (т.е. одна или более соединённых ячеек суши).

У острова нет "озёр", то есть вода внутри не соединена с водой вокруг острова. Одна ячейка - это квадрат со стороной 1. Сетка прямоугольная, ширина и высота не превышают 100. Определите периметр острова.

Пример:

Input: grid = [[0,1,0,0],[1,1,1,0],[0,1,0,0],[1,1,0,0]]
Output: 16
Explanation: The perimeter is the 16 yellow stripes in the image above.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Пройти через каждую ячейку сетки и, когда вы находитесь в ячейке с значением 1 (ячейка суши), проверить окружающие (СВЕРХУ, СПРАВА, СНИЗУ, СЛЕВА) ячейки.
2⃣Ячейка суши без каких-либо окружающих ячеек суши будет иметь периметр 4. Вычесть 1 за каждую окружающую ячейку суши.
3⃣Когда вы находитесь в ячейке с значением 0 (ячейка воды), ничего не делать. Просто перейти к следующей ячейке.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int islandPerimeter(int[][] grid) {
        int rows = grid.length;
        int cols = grid[0].length;
        
        int result = 0;
        
        for (int r = 0; r < rows; r++) {
            for (int c = 0; c < cols; c++) {
                if (grid[r][c] == 1) {
                    int up = (r == 0) ? 0 : grid[r-1][c];
                    int left = (c == 0) ? 0 : grid[r][c-1];
                    int down = (r == rows-1) ? 0 : grid[r+1][c];
                    int right = (c == cols-1) ? 0 : grid[r][c+1];
                    
                    result += 4 - (up + left + right + down);
                }
            }
        }
        
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 377. Combination Sum IV

Дан массив различных целых чисел nums и целое число target. Верните количество возможных комбинаций, которые в сумме дают target.

Тестовые случаи сгенерированы так, что ответ помещается в 32-битное целое число.

Пример:

Input: nums = [9], target = 3
Output: 0

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣В этом подходе мы начнем со стратегии сверху вниз, которая, пожалуй, более интуитивна. Как следует из названия, стратегия сверху вниз начинается с исходных данных, и затем мы рекурсивно уменьшаем входные данные до меньшего масштаба, пока не достигнем уровней, которые больше невозможно разбить.

2⃣Из-за рекурсивной природы формулы мы можем напрямую перевести формулу в рекурсивную функцию.

3⃣Здесь, соответственно, мы определяем рекурсивную функцию под названием combs(remain), которая возвращает количество комбинаций, где каждая комбинация в сумме дает значение remain.

😎 Решение:

class Solution {
    private HashMap<Integer, Integer> memo;

    public int combinationSum4(int[] nums, int target) {
        memo = new HashMap<>();
        return combs(nums, target);
    }

    private int combs(int[] nums, int remain) {
        if (remain == 0)
            return 1;
        if (memo.containsKey(remain))
            return memo.get(remain);

        int result = 0;
        for (int num : nums) {
            if (remain - num >= 0)
                result += combs(nums, remain - num);
        }
        memo.put(remain, result);
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 336. Palindrome Pairs

Вам дан массив уникальных строк words, индексируемый с 0.

Пара палиндромов — это пара целых чисел (i, j), таких что:
0 <= i, j < words.length,
i != j, и
words[i] + words[j] (конкатенация двух строк) является палиндромом.
Верните массив всех пар палиндромов из слов.

Вы должны написать алгоритм с временной сложностью O(сумма длин всех слов в words).

Пример:

Input: words = ["abcd","dcba","lls","s","sssll"]
Output: [[0,1],[1,0],[3,2],[2,4]]
Explanation: The palindromes are ["abcddcba","dcbaabcd","slls","llssssll"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и подготовка данных:
Создайте структуру для хранения результатов (список пар индексов).
Создайте словарь для хранения слов и их индексов, чтобы ускорить поиск.

2⃣Итерация по всем парам слов и проверка:
Пройдите по всем парам слов в массиве words, используя два вложенных цикла.
Для каждой пары слов проверяйте, образуют ли они палиндром при конкатенации. Это делается путем объединения строк и проверки, равна ли объединенная строка своей обратной версии.

3⃣Добавление найденных пар в результат:
Если проверка на палиндром проходит, добавьте текущую пару индексов в список результатов.
Верните итоговый список всех найденных пар.

😎 Решение:

class Solution {
    public List<List<Integer>> palindromePairs(String[] words) {

        List<List<Integer>> pairs = new ArrayList<>();

        for (int i = 0; i < words.length; i++) {
            for (int j = 0; j < words.length; j++) {
                if (i == j) continue;
                String combined = words[i].concat(words[j]);
                String reversed = new StringBuilder(combined).reverse().toString();
                if (combined.equals(reversed)) {
                    pairs.add(Arrays.asList(i, j));
                }
            }   
        }

        return pairs;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний