Задача: 842. Split Array into Fibonacci Sequence
Сложность: medium

Вам дана строка цифр num, такая как "123456579". Мы можем разделить её на последовательность, похожую на Фибоначчи [123, 456, 579].
Формально, последовательность, похожая на Фибоначчи, это список f неотрицательных целых чисел, таких что:
0 <= f[i] < 2^31 (то есть каждое число помещается в 32-битный знаковый целый тип),
f.length >= 3, и
f[i] + f[i + 1] == f[i + 2] для всех 0 <= i < f.length - 2.
Обратите внимание, что при разделении строки на части каждая часть не должна иметь лишних ведущих нулей, за исключением случая, если эта часть является числом 0.

Верните любую последовательность, похожую на Фибоначчи, из строки num, или верните [] если это невозможно.

Пример:

Input: num = "1101111"
Output: [11,0,11,11]
Explanation: The output [110, 1, 111] would also be accepted.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Переберите все возможные начальные элементы первой и второй части последовательности, проверяя, чтобы не было ведущих нулей.

2⃣Для каждой пары начальных элементов проверяйте, можно ли продолжить последовательность Фибоначчи, создавая следующую часть, которая должна быть суммой двух предыдущих частей.

3⃣Если последовательность Фибоначчи найдена, верните её, иначе продолжайте перебор.

😎 Решение:

class Solution {
    public List<Integer> splitIntoFibonacci(String S) {
        int N = S.length();
        for (int i = 0; i < Math.min(10, N); ++i) {
            if (S.charAt(0) == '0' && i > 0) break;
            long a = Long.valueOf(S.substring(0, i+1));
            if (a >= Integer.MAX_VALUE) break;

            search: for (int j = i+1; j < Math.min(i+10, N); ++j) {
                if (S.charAt(i+1) == '0' && j > i+1) break;
                long b = Long.valueOf(S.substring(i+1, j+1));
                if (b >= Integer.MAX_VALUE) break;

                List<Integer> fib = new ArrayList();
                fib.add((int) a);
                fib.add((int) b);

                int k = j + 1;
                while (k < N) {
                    long nxt = fib.get(fib.size() - 2) + fib.get(fib.size() - 1);
                    String nxtS = String.valueOf(nxt);

                    if (nxt <= Integer.MAX_VALUE && S.substring(k).startsWith(nxtS)) {
                        k += nxtS.length();
                        fib.add((int) nxt);
                    }
                    else continue search;
                }
                if (fib.size() >= 3) return fib;
            }
        }

        return new ArrayList<Integer>();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1801. Number of Orders in the Backlog
Сложность: medium

Дан двумерный целочисленный массив orders, где каждый элемент orders[i] = [pricei, amounti, orderTypei] обозначает, что было размещено amounti заказов типа orderTypei по цене pricei. Тип заказа orderTypei может быть:

- 0, если это партия заказов на покупку, или
- 1, если это партия заказов на продажу.

Обратите внимание, что orders[i] представляет собой партию из amounti независимых заказов с одинаковой ценой и типом. Все заказы, представленные orders[i], будут размещены перед всеми заказами, представленными orders[i+1] для всех допустимых i.

Существует список невыполненных заказов (backlog), который изначально пуст. При размещении заказа происходит следующее:

- Если это заказ на покупку, вы просматриваете заказ на продажу с наименьшей ценой в списке невыполненных заказов. Если цена этого заказа на продажу меньше или равна цене текущего заказа на покупку, они будут сопоставлены и выполнены, и этот заказ на продажу будет удален из списка. В противном случае заказ на покупку добавляется в список невыполненных заказов.
- Если это заказ на продажу, вы просматриваете заказ на покупку с наибольшей ценой в списке невыполненных заказов. Если цена этого заказа на покупку больше или равна цене текущего заказа на продажу, они будут сопоставлены и выполнены, и этот заказ на покупку будет удален из списка. В противном случае заказ на продажу добавляется в список невыполненных заказов.

Верните общее количество заказов в списке невыполненных заказов после размещения всех заказов из входных данных. Поскольку это число может быть большим, верните его по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: orders = [[10,5,0],[15,2,1],[25,1,1],[30,4,0]]
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Обрабатывайте каждый заказ в orders. Для заказа на покупку сравните с самыми дешевыми заказами на продажу в списке и выполняйте их при возможности, иначе добавьте в список.

2⃣Для заказа на продажу сравните с самыми дорогими заказами на покупку в списке и выполняйте их при возможности, иначе добавьте в список.

3⃣Подсчитайте общее количество оставшихся заказов в списке и верните его по модулю 10^9 + 7.

😎 Решение:

class Solution {
    public int getNumberOfBacklogOrders(int[][] orders) {
        int MOD = 1_000_000_007;
        PriorityQueue<int[]> buyOrders = new PriorityQueue<>((a, b) -> b[0] - a[0]);
        PriorityQueue<int[]> sellOrders = new PriorityQueue<>((a, b) -> a[0] - b[0]);

        for (int[] order : orders) {
            int price = order[0], amount = order[1], orderType = order[2];

            PriorityQueue<int[]> targetQueue = orderType == 0 ? sellOrders : buyOrders;
            PriorityQueue<int[]> sourceQueue = orderType == 0 ? buyOrders : sellOrders;
            boolean isBuyOrder = orderType == 0;

            while (amount > 0 && !targetQueue.isEmpty() && 
                   (isBuyOrder ? targetQueue.peek()[0] <= price : targetQueue.peek()[0] >= price)) {
                int[] topOrder = targetQueue.poll();
                int executedAmount = Math.min(amount, topOrder[1]);
                amount -= executedAmount;
                if (topOrder[1] > executedAmount) {
                    targetQueue.offer(new int[]{topOrder[0], topOrder[1] - executedAmount});
                }
            }
            if (amount > 0) {
                sourceQueue.offer(new int[]{price, amount});
            }
        }

        return (int) (streamQueue(buyOrders, MOD) + streamQueue(sellOrders, MOD)) % MOD;
    }

    private long streamQueue(PriorityQueue<int[]> queue, int mod) {
        long total = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            total = (total + queue.poll()[1]) % mod;
        }
        return total;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 785. Is Graph Bipartite?
Сложность: medium

Есть неориентированный граф с n узлами, где каждый узел пронумерован от 0 до n - 1. Вам дан двумерный массив graph, где graph[u] — это массив узлов, смежных с узлом u. Более формально, для каждого v в graph[u] существует неориентированное ребро между узлом u и узлом v. Граф обладает следующими свойствами:

Нет петель (graph[u] не содержит u).
Нет параллельных ребер (graph[u] не содержит дублирующихся значений).
Если v есть в graph[u], то u есть в graph[v] (граф неориентированный).
Граф может быть несвязным, то есть могут существовать два узла u и v, между которыми нет пути.
Граф является двудольным, если узлы можно разделить на два независимых множества A и B так, что каждое ребро в графе соединяет узел из множества A с узлом из множества B.

Верните true, если и только если граф является двудольным.

Пример:

Input: graph = [[1,2,3],[0,2],[0,1,3],[0,2]]
Output: false
Explanation: There is no way to partition the nodes into two independent sets such that every edge connects a node in one and a node in the other.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Мы будем хранить массив (или hashmap) для поиска цвета каждого узла: color[node]. Цвета могут быть 0, 1 или неокрашенные (-1 или null).

2⃣Мы должны быть внимательны к рассмотрению несвязных компонентов графа, выполняя поиск для каждого узла. Для каждого неокрашенного узла мы начнем процесс окрашивания, выполняя поиск в глубину (DFS) для этого узла. Каждый соседний узел получает цвет, противоположный цвету текущего узла. Если мы обнаруживаем, что соседний узел окрашен в тот же цвет, что и текущий узел, значит, наше окрашивание невозможно.

3⃣Для выполнения поиска в глубину мы используем стек. Для каждого неокрашенного соседа в graph[node] мы будем его окрашивать и добавлять в наш стек, который действует как своего рода "список дел" для узлов, которые нужно посетить дальше. Наш внешний цикл для start... гарантирует, что мы окрасим каждый узел.

😎 Решение:

class Solution {
    public boolean isBipartite(int[][] graph) {
        Map<Integer, Integer> color = new HashMap<>();
        for (int node = 0; node < graph.length; node++) {
            if (!color.containsKey(node)) {
                Stack<Integer> stack = new Stack<>();
                stack.push(node);
                color.put(node, 0);
                while (!stack.isEmpty()) {
                    int node = stack.pop();
                    for (int nei : graph[node]) {
                        if (!color.containsKey(nei)) {
                            stack.push(nei);
                            color.put(nei, color.get(node) ^ 1);
                        } else if (color.get(nei).equals(color.get(node))) {
                            return false;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 952. Largest Component Size by Common Factor
Сложность: hard

Для бинарного дерева T мы можем определить операцию переворота следующим образом: выбираем любой узел и меняем местами левое и правое дочерние поддеревья. Бинарное дерево X эквивалентно бинарному дереву Y тогда и только тогда, когда мы можем сделать X равным Y после некоторого количества операций переворота. Учитывая корни двух бинарных деревьев root1 и root2, верните true, если эти два дерева эквивалентны перевороту, или false в противном случае.

Пример:

Input: nums = [4,6,15,35]
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Построить граф, в котором узлы представляют числа из массива, а ребра между узлами существуют, если два числа имеют общий делитель больше 1.

2⃣Использовать алгоритм Union-Find для объединения узлов в связные компоненты.
Для каждого числа в массиве nums найти его простые делители и использовать их для объединения узлов.

3⃣Найти размер наибольшей связной компоненты.

😎 Решение:

import java.util.*;

class Solution {
    public int largestComponentSize(int[] nums) {
        Map<Integer, Integer> parent = new HashMap<>();
        Map<Integer, Integer> rank = new HashMap<>();
        
        for (int num : nums) {
            parent.put(num, num);
            rank.put(num, 0);
        }
        
        int find(int x) {
            if (parent.get(x) != x) {
                parent.put(x, find(parent.get(x)));
            }
            return parent.get(x);
        }
        
        void union(int x, int y) {
            int rootX = find(x);
            int rootY = find(y);
            if (rootX != rootY) {
                if (rank.get(rootX) > rank.get(rootY)) {
                    parent.put(rootY, rootX);
                } else if (rank.get(rootX) < rank.get(rootY)) {
                    parent.put(rootX, rootY);
                } else {
                    parent.put(rootY, rootX);
                    rank.put(rootX, rank.get(rootX) + 1);
                }
            }
        }
        
        Set<Integer> primeFactors(int n) {
            Set<Integer> factors = new HashSet<>();
            int d = 2;
            while (d * d <= n) {
                while (n % d == 0) {
                    factors.add(d);
                    n /= d;
                }
                d++;
            }
            if (n > 1) {
                factors.add(n);
            }
            return factors;
        }
        
        Map<Integer, List<Integer>> primeToIndex = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            Set<Integer> primes = primeFactors(num);
            for (int prime : primes) {
                primeToIndex.computeIfAbsent(prime, k -> new ArrayList<>()).add(num);
            }
        }
        
        for (List<Integer> primes : primeToIndex.values()) {
            for (int i = 1; i < primes.size(); i++) {
                union(primes.get(0), primes.get(i));
            }
        }
        
        Map<Integer, Integer> size = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            int root = find(num);
            size.put(root, size.getOrDefault(root, 0) + 1);
        }
        
        return Collections.max(size.values());
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1071. Greatest Common Divisor of Strings
Сложность: easy

Для двух строк s и t мы говорим, что "t делит s", если и только если s = t + t + t + ... + t (т.е. t соединена сама с собой один или более раз).

Даны две строки str1 и str2, верните наибольшую строку x, такую что x делит и str1, и str2.

Пример:

Input: str1 = "ABCABC", str2 = "ABC"
Output: "ABC"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найдите более короткую строку среди str1 и str2, для простоты пусть это будет str1.

2⃣Начните с base = str1 и проверьте, состоят ли обе строки str1 и str2 из множителей строки base. Если это так, верните base. В противном случае, попробуйте более короткую строку, удалив последний символ из base.

3⃣Если вы проверили все префиксные строки и не нашли строку GCD, верните "".

😎 Решение:

class Solution {
    fun valid(str1: String, str2: String, k: Int): Boolean {
        val len1 = str1.length
        val len2 = str2.length
        if (len1 % k > 0 || len2 % k > 0) {
            return false
        } else {
            val base = str1.substring(0, k)
            val n1 = len1 / k
            val n2 = len2 / k
            return str1 == base.repeat(n1) && str2 == base.repeat(n2)
        }
    }

    fun gcdOfStrings(str1: String, str2: String): String {
        val len1 = str1.length
        val len2 = str2.length
        for (i in minOf(len1, len2) downTo 1) {
            if (valid(str1, str2, i)) {
                return str1.substring(0, i)
            }
        }
        return ""
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 974. Subarray Sums Divisible by K
Сложность: medium

Дан целочисленный массив nums и целое число k. Верните количество непустых подмассивов, сумма которых делится на k.

Подмассив — это непрерывная часть массива.

Пример:

Input: nums = [4,5,0,-2,-3,1], k = 5
Output: 7
Explanation: There are 7 subarrays with a sum divisible by k = 5:
[4, 5, 0, -2, -3, 1], [5], [5, 0], [5, 0, -2, -3], [0], [0, -2, -3], [-2, -3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и подготовка. Инициализируйте prefixMod = 0 для хранения остатка от суммы элементов до текущего индекса при делении на k. Инициализируйте result = 0 для хранения количества подмассивов, сумма которых делится на k. Инициализируйте массив modGroups длиной k, где modGroups[R] хранит количество подмассивов с остатком R. Установите modGroups[0] = 1.

2⃣Итерирование по массиву. Для каждого элемента массива nums вычислите новый prefixMod как (prefixMod + nums[i] % k + k) % k, чтобы избежать отрицательных значений. Увеличьте result на значение modGroups[prefixMod], чтобы добавить количество подмассивов с текущим остатком. Увеличьте значение modGroups[prefixMod] на 1 для будущих совпадений.

3⃣Возврат результата. Верните значение result, которое содержит количество подмассивов, сумма которых делится на k.

😎 Решение:

class Solution {
    public int subarraysDivByK(int[] nums, int k) {
        int prefixMod = 0, result = 0;
        int[] modGroups = new int[k];
        modGroups[0] = 1;

        for (int num : nums) {
            prefixMod = (prefixMod + num % k + k) % k;
            result += modGroups[prefixMod];
            modGroups[prefixMod]++;
        }

        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 683. K Empty Slots
Сложность: hard

У вас есть n лампочек, расположенных в ряд и пронумерованных от 1 до n. Изначально все лампочки выключены. Каждый день мы включаем ровно одну лампочку, и через n дней все лампочки будут включены.

Вам дан массив bulbs длины n, где bulbs[i] = x означает, что в (i+1)-й день мы включим лампочку в позиции x, где i индексируется с 0, а x индексируется с 1.

Дано целое число k, верните минимальный номер дня, такой что существует две включенные лампочки, между которыми ровно k выключенных лампочек. Если такого дня не существует, верните -1.

Пример:

Input: bulbs = [1,3,2], k = 1
Output: 2
Explanation:
On the first day: bulbs[0] = 1, first bulb is turned on: [1,0,0]
On the second day: bulbs[1] = 3, third bulb is turned on: [1,0,1]
On the third day: bulbs[2] = 2, second bulb is turned on: [1,1,1]
We return 2 because on the second day, there were two on bulbs with one off bulb between them.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Поддерживайте active, отсортированную структуру данных, содержащую каждую лампочку, которая в данный момент включена. Это позволит быстро находить соседей для вновь добавленных лампочек и проверять условия задачи.

2⃣Когда вы добавляете лампочку в active, проверьте ее нижних и верхних соседей. Для этого найдите ближайшие включенные лампочки с обеих сторон и проверьте количество выключенных лампочек между ними.

3⃣Если какой-то сосед удовлетворяет условию (ровно k выключенных лампочек между двумя включенными), значит, условие впервые произошло в этот день, и вы можете вернуть номер этого дня. Если такого дня не существует после включения всех лампочек, верните -1.

😎 Решение:

import java.util.TreeSet;

class Solution {
    public int kEmptySlots(int[] flowers, int k) {
        TreeSet<Integer> active = new TreeSet<>();
        int day = 0;
        
        for (int flower : flowers) {
            day++;
            active.add(flower);
            Integer lower = active.lower(flower);
            Integer higher = active.higher(flower);
            
            if ((lower != null && flower - lower - 1 == k) ||
                (higher != null && higher - flower - 1 == k)) {
                return day;
            }
        }
        return -1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1312. Minimum Insertion Steps to Make a String Palindrome
Сложность: hard

Дана строка s. За один шаг вы можете вставить любой символ в любой индекс строки.

Верните минимальное количество шагов, необходимых для превращения s в палиндром.

Палиндром — это строка, которая читается одинаково как вперед, так и назад.

Пример:

Input: s = "zzazz"
Output: 0
Explanation: The string "zzazz" is already palindrome we do not need any insertions.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте целочисленную переменную n и инициализируйте её размером строки s. Создайте строковую переменную sReverse и установите её значение как обратную строку s.

2⃣Создайте двумерный массив memo размером n + 1 на n + 1, где memo[i][j] будет содержать длину наибольшей общей подпоследовательности, учитывая первые i символов строки s и первые j символов строки sReverse. Инициализируйте массив значением -1.

3⃣Верните n - lcs(s, sReverse, n, n, memo), где lcs - это рекурсивный метод с четырьмя параметрами: первая строка s1, вторая строка s2, длина подстроки от начала s1, длина подстроки от начала s2 и memo. Метод возвращает длину наибольшей общей подпоследовательности в подстроках s1 и s2. В этом методе выполните следующее:
Если m == 0 или n == 0, это означает, что одна из двух подстрок пуста, поэтому верните 0.
Если memo[m][n] != -1, это означает, что мы уже решили эту подзадачу, поэтому верните memo[m][n].
Если последние символы подстрок совпадают, добавьте 1 и найдите длину наибольшей общей подпоследовательности, исключив последний символ обеих подстрок. Верните memo[i][j] = 1 + lcs(s1, s2, m - 1, n - 1, memo).
В противном случае, если последние символы не совпадают, рекурсивно найдите наибольшую общую подпоследовательность в обеих подстроках, исключив их последние символы по одному. Верните memo[i][j] = max(lcs(s1, s2, m - 1, n, memo), lcs(s1, s2, m, n - 1, memo)).

😎 Решение:

class Solution {
    private int lcs(String s1, String s2, int m, int n, int[][] memo) {
        if (m == 0 || n == 0) {
            return 0;
        }
        if (memo[m][n] != -1) {
            return memo[m][n];
        }
        if (s1.charAt(m - 1) == s2.charAt(n - 1)) {
            return memo[m][n] = 1 + lcs(s1, s2, m - 1, n - 1, memo);
        }
        return memo[m][n] = Math.max(lcs(s1, s2, m - 1, n, memo), lcs(s1, s2, m, n - 1, memo));
    }

    public int minInsertions(String s) {
        int n = s.length();
        String sReverse = new StringBuilder(s).reverse().toString();
        int[][] memo = new int[n + 1][n + 1];

        for (int i = 0; i <= n; i++) {
            for (int j = 0; j <= n; j++) {
                memo[i][j] = -1;
            }
        }

        return n - lcs(s, sReverse, n, n, memo);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1162. As Far from Land as Possible
Сложность: medium

Дана сетка размером n x n, содержащая только значения 0 и 1, где 0 представляет воду, а 1 представляет землю. Найдите ячейку с водой, такое что её расстояние до ближайшей ячейки с землёй максимально, и верните это расстояние. Если в сетке нет ни земли, ни воды, верните -1.

Расстояние, используемое в этой задаче, - это манхэттенское расстояние: расстояние между двумя ячейками (x0, y0) и (x1, y1) равно |x0 - x1| + |y0 - y1|.

Пример:

Input: grid = [[1,0,1],[0,0,0],[1,0,1]]
Output: 2
Explanation: The cell (1, 1) is as far as possible from all the land with distance 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Итерируйте по матрице и вставьте координаты ячеек с землёй в очередь. Инициализируйте переменную distance значением -1 для хранения текущего шага обхода в ширину (BFS). Также создайте копию матрицы visited для пометки ячеек с водой как посещённые, чтобы не вставлять их снова в очередь.

2⃣Выполните BFS: Обходите текущие элементы в очереди и для каждого элемента проверяйте координаты в четырёх направлениях, являются ли они ячейками с водой (0). Если да, вставьте их в очередь и измените их на ячейки с землёй (1) в матрице visited. После каждого пройденного уровня (внутренний цикл while завершён), увеличьте переменную distance.

3⃣Повторяйте, пока очередь не станет пустой. Верните значение distance. Если оно равно 0, это означает, что не было ячеек с водой и обход завершился после первого шага, поэтому верните -1. Если в матрице не было ячеек с землёй, цикл while вообще не начнётся, и переменная distance останется с начальным значением (-1).

😎 Решение:

class Solution {
    public int maxDistance(int[][] grid) {
        int[][] visited = new int[grid.length][grid[0].length];
        Queue<int[]> q = new LinkedList<>();
        
        for (int i = 0; i < grid.length; i++) {
            for (int j = 0; j < grid[0].length; j++) {
                visited[i][j] = grid[i][j];
                if (grid[i][j] == 1) {
                    q.offer(new int[]{i, j});
                }
            }
        }
        
        int distance = -1;
        int[][] directions = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}};
        
        while (!q.isEmpty()) {
            int qSize = q.size();
            while (qSize-- > 0) {
                int[] landCell = q.poll();
                for (int[] dir : directions) {
                    int x = landCell[0] + dir[0];
                    int y = landCell[1] + dir[1];
                    
                    if (x >= 0 && y >= 0 && x < grid.length && y < grid[0].length && visited[x][y] == 0) {
                        visited[x][y] = 1;
                        q.offer(new int[]{x, y});
                    }
                }
            }
            distance++;
        }
        
        return distance == 0 ? -1 : distance;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1095. Find in Mountain Array
Сложность: hard

Массив arr является горным массивом тогда и только тогда, когда:

Длина массива arr >= 3.
Существует некоторое i с 0 < i < arr.length - 1 такое, что:
arr[0] < arr[1] < ... < arr[i - 1] < arr[i]
arr[i] > arr[i + 1] > ... > arr[arr.length - 1]
Дан горный массив mountainArr, верните минимальный индекс, такой что mountainArr.get(index) == target. Если такого индекса не существует, верните -1.

Вы не можете напрямую обращаться к массиву. Вы можете использовать интерфейс MountainArray:

MountainArray.get(k) возвращает элемент массива на индексе k (индексация начинается с 0).
MountainArray.length() возвращает длину массива.
Решения, использующие более 100 вызовов MountainArray.get, будут оценены как неправильные. Также любые решения, которые пытаются обойти ограничение, будут дисквалифицированы.

Пример:

Input: array = [1,2,3,4,5,3,1], target = 3
Output: 2
Explanation: 3 exists in the array, at index=2 and index=5. Return the minimum index, which is 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найти индекс пика: Инициализируем два указателя low и high, где low начинается с 1, а high — с длины массива минус 2. Используем бинарный поиск для нахождения пикового элемента: если элемент в середине меньше следующего элемента, то пиковый элемент находится справа, иначе он находится слева. Продолжаем сужать диапазон поиска до тех пор, пока low не станет равным high. Это и будет индекс пика.

2⃣Бинарный поиск в возрастающей части массива: Устанавливаем указатели low и high для поиска в диапазоне от 0 до пикового индекса. Проводим обычный бинарный поиск: если значение в середине меньше целевого значения, перемещаем low вправо, иначе перемещаем high влево. По завершении поиска проверяем, равно ли значение по индексу low целевому значению. Если да, возвращаем индекс, иначе продолжаем.

3⃣Бинарный поиск в убывающей части массива: Устанавливаем указатели low и high для поиска в диапазоне от пикового индекса плюс 1 до конца массива. Проводим бинарный поиск, но с учетом убывающей последовательности: если значение в середине больше целевого значения, перемещаем low вправо, иначе перемещаем high влево. По завершении поиска проверяем, равно ли значение по индексу low целевому значению. Если да, возвращаем индекс. Если значение не найдено, возвращаем -1.

😎 Решение:

class Solution {
    public int findInMountainArray(int target, MountainArray mountainArr) {
        int length = mountainArr.length();

        int low = 1;
        int high = length - 2;
        while (low != high) {
            int mid = (low + high) / 2;
            if (mountainArr.get(mid) < mountainArr.get(mid + 1)) {
                low = mid + 1;
            } else {
                high = mid;
            }
        }
        int peak = low;

        low = 0;
        high = peak;
        while (low < high) {
            int mid = (low + high) / 2;
            if (mountainArr.get(mid) < target) {
                low = mid + 1;
            } else {
                high = mid;
            }
        }
        if (mountainArr.get(low) == target) {
            return low;
        }

        low = peak + 1;
        high = length - 1;
        while (low < high) {
            int mid = (low + high) / 2;
            if (mountainArr.get(mid) > target) {
                low = mid + 1;
            } else {
                high = mid;
            }
        }
        if (mountainArr.get(low) == target) {
            return low;
        }

        return -1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1345. Jump Game IV
Сложность: hard

Дан массив целых чисел arr, изначально вы находитесь на первом индексе массива.

За один шаг вы можете прыгнуть с индекса i на индекс:

- i + 1, где: i + 1 < arr.length.
- i - 1, где: i - 1 >= 0.
- j, где: arr[i] == arr[j] и i != j.

Вернуть минимальное количество шагов, чтобы достичь последнего индекса массива.

Обратите внимание, что нельзя прыгать за пределы массива в любой момент времени.

Пример:

Input: arr = [100,-23,-23,404,100,23,23,23,3,404]
Output: 3
Explanation: You need three jumps from index 0 --> 4 --> 3 --> 9. Note that index 9 is the last index of the array.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Построить граф, где ключи - значения из массива, а значения - списки индексов этих значений. Начать с первого индекса, добавив его в очередь текущего слоя и инициализировать набор посещенных индексов.

2⃣Выполнять BFS: для каждого индекса текущего слоя проверять соседние индексы (i + 1, i - 1 и все j, где arr[i] == arr[j]), добавляя непосещенные индексы в очередь следующего слоя.

3⃣Повторять шаг 2, увеличивая счетчик шагов до достижения последнего индекса или пока не закончится очередь.

😎 Решение:

class Solution {
    public int minJumps(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        if (n <= 1) {
            return 0;
        }

        Map<Integer, List<Integer>> graph = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            graph.computeIfAbsent(arr[i], v -> new LinkedList<>()).add(i);
        }

        List<Integer> curs = new LinkedList<>();
        curs.add(0);
        Set<Integer> visited = new HashSet<>();
        int step = 0;

        while (!curs.isEmpty()) {
            List<Integer> nex = new LinkedList<>();

            for (int node : curs) {
                if (node == n - 1) {
                    return step;
                }

                for (int child : graph.get(arr[node])) {
                    if (!visited.contains(child)) {
                        visited.add(child);
                        nex.add(child);
                    }
                }

                graph.get(arr[node]).clear();

                if (node + 1 < n && !visited.contains(node + 1)) {
                    visited.add(node + 1);
                    nex.add(node + 1);
                }
                if (node - 1 >= 0 && !visited.contains(node - 1)) {
                    visited.add(node - 1);
                    nex.add(node - 1);
                }
            }

            curs = nex;
            step++;
        }

        return -1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1295. Find Numbers with Even Number of Digits
Сложность: easy

Дан массив чисел nums. Верните количество чисел в массиве, которые содержат четное количество цифр.

Пример:

Input: nums = [12,345,2,6,7896]
Output: 2
Explanation: 
12 contains 2 digits (even number of digits). 
345 contains 3 digits (odd number of digits). 
2 contains 1 digit (odd number of digits). 
6 contains 1 digit (odd number of digits). 
7896 contains 4 digits (even number of digits). 
Therefore only 12 and 7896 contain an even number of digits.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите вспомогательную функцию hasEvenDigits, которая принимает num в качестве входных данных и возвращает true, если количество цифр четное, иначе возвращает false.

2⃣Внутри функции hasEvenDigits. Инициализируйте переменную digitCount значением 0. Пока num не равно нулю: Увеличивайте digitCount на 1. Делите num на 10. Возвращайте digitCount & 1 == 0.

3⃣В функции findNumbers. Инициализируйте переменную evenDigitCount значением 0. Для каждого числа num в массиве nums, проверяйте, возвращает ли hasEvenDigits(num) значение true. Если да, увеличивайте evenDigitCount на 1. Возвращайте evenDigitCount.

😎 Решение:

class Solution {
    private boolean hasEvenDigits(int num) {
        int digitCount = 0;
        while (num > 0) {
            digitCount++;
            num /= 10;
        }
        return (digitCount & 1) == 0;
    }

    public int findNumbers(int[] nums) {
        int evenDigitCount = 0;
        for (int num : nums) {
            if (hasEvenDigits(num)) {
                evenDigitCount++;
            }
        }
        return evenDigitCount;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1040. Moving Stones Until Consecutive II
Сложность: medium

Есть несколько камней, расположенных в разных позициях на оси X. Вам дан целочисленный массив stones - позиции камней. Назовите камень конечным, если он имеет наименьшую или наибольшую позицию. За один ход вы берете конечный камень и перемещаете его в незанятую позицию так, чтобы он перестал быть конечным. В частности, если камни находятся, скажем, в позиции stones = [1,2,5], вы не можете переместить конечный камень в позицию 5, поскольку перемещение его в любую позицию (например, 0 или 3) сохранит этот камень в качестве конечного. Игра заканчивается, когда вы не можете сделать больше ни одного хода (т.е, камни находятся в трех последовательных позициях). Возвращает целочисленный массив answer длины 2, где: answer[0] - минимальное количество ходов, которое вы можете сделать, а answer[1] - максимальное количество ходов, которое вы можете сделать.

Пример:

Input: stones = [7,4,9]
Output: [1,2]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сортировка:
Сначала отсортируем массив камней.

2⃣Максимальное количество ходов:
Максимальное количество ходов равно (последняя позиция - первая позиция + 1) - количество камней, исключая случаи, когда уже имеются три последовательных камня.

3⃣Минимальное количество ходов:
Минимальное количество ходов можно определить следующим образом:
Если первый или последний камень уже находится на своем месте, необходимо проверить остальные камни.
Если расстояние между первым и последним камнем равно 2 (то есть, всего три камня и они расположены последовательно), то минимальное количество ходов равно 0.
В других случаях минимальное количество ходов равно либо 2 (если среди первых или последних трех камней есть два подряд и одно пропущенное), либо 1 (если можно переместить один камень в нужное место).

😎 Решение:

import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public int[] numMovesStonesII(int[] stones) {
        Arrays.sort(stones);
        int n = stones.length;
        
        int maxMoves = stones[n-1] - stones[0] + 1 - n;
        maxMoves -= Math.min(stones[1] - stones[0] - 1, stones[n-1] - stones[n-2] - 1);

        int minMoves = Integer.MAX_VALUE;
        int j = 0;

        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            while (j < n && stones[j] - stones[i] + 1 <= n) {
                ++j;
            }
            int alreadyInWindow = j - i;
            if (alreadyInWindow == n - 1 && stones[j-1] - stones[i] + 1 == n - 1) {
                minMoves = Math.min(minMoves, 2);
            } else {
                minMoves = Math.min(minMoves, n - alreadyInWindow);
            }
        }

        return new int[] { minMoves, maxMoves };
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 346. Moving Average from Data Stream
Сложность: easy

Дан поток целых чисел и размер окна, вычислите скользящее среднее всех целых чисел в скользящем окне.

Реализуйте класс MovingAverage:

MovingAverage(int size) Инициализирует объект с размером окна size.
double next(int val) Возвращает скользящее среднее последних size значений потока.

Пример:

Input
["MovingAverage", "next", "next", "next", "next"]
[[3], [1], [10], [3], [5]]
Output
[null, 1.0, 5.5, 4.66667, 6.0]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Инициализируйте объект с фиксированным размером окна size.
Используйте очередь или список для хранения значений в текущем окне.
Храните текущую сумму значений в окне.

2⃣Добавление нового значения:
Добавьте новое значение в очередь.
Обновите текущую сумму, добавив новое значение.
Если размер очереди превышает size, удалите самое старое значение и обновите сумму, вычтя это значение.

3⃣Вычисление скользящего среднего:
Возвращайте текущее скользящее среднее как сумму значений в окне, деленную на количество значений в окне.

😎 Решение:

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Queue;

public class MovingAverage {
    private int size;
    private Queue<Integer> queue;
    private int sum;
    
    public MovingAverage(int size) {
        this.size = size;
        this.queue = new ArrayDeque<>();
        this.sum = 0;
    }
    
    public double next(int val) {
        queue.offer(val);
        sum += val;
        if (queue.size() > size) {
            sum -= queue.poll();
        }
        return (double) sum / queue.size();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1101. The Earliest Moment When Everyone Become Friends
Сложность: medium

В социальной группе есть n человек, пронумерованных от 0 до n - 1. Вам дан массив logs, где logs[i] = [timestampi, xi, yi] указывает, что xi и yi станут друзьями в момент времени timestampi.

Дружба является симметричной. Это означает, что если a является другом b, то b является другом a. Также человек a знаком с человеком b, если a является другом b или a является другом кого-то, кто знаком с b.

Верните самое раннее время, когда каждый человек стал знаком с каждым другим человеком. Если такого времени не существует, верните -1.

Пример:

Input: logs = [[0,2,0],[1,0,1],[3,0,3],[4,1,2],[7,3,1]], n = 4
Output: 3
Explanation: At timestamp = 3, all the persons (i.e., 0, 1, 2, and 3) become friends.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте логи по времени в хронологическом порядке, так как в задаче не указано, отсортированы ли они.

2⃣Пройдитесь по отсортированным логам, применяя структуру данных "Объединение-Поиск":
Для каждого лога объедините двух участников, упомянутых в логе, с помощью функции union(a, b).
Каждое объединение добавляет новые связи между участниками.

3⃣Следите за количеством групп:
Изначально каждый участник рассматривается как отдельная группа.
Количество групп уменьшается с каждым полезным объединением.
Момент, когда количество групп уменьшается до одной, является самым ранним моментом, когда все участники становятся связанными (друзьями). Верните этот момент времени.
Если такого момента не существует, верните -1.

😎 Решение:

class UnionFind {
    private int[] parent;
    private int[] rank;

    public UnionFind(int n) {
        parent = new int[n];
        rank = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            parent[i] = i;
            rank[i] = 1;
        }
    }

    public int find(int x) {
        if (parent[x] != x) {
            parent[x] = find(parent[x]);
        }
        return parent[x];
    }

    public boolean union(int x, int y) {
        int rootX = find(x);
        int rootY = find(y);
        
        if (rootX != rootY) {
            if (rank[rootX] > rank[rootY]) {
                parent[rootY] = rootX;
            } else if (rank[rootX] < rank[rootY]) {
                parent[rootX] = rootY;
            } else {
                parent[rootY] = rootX;
                rank[rootX]++;
            }
            return true;
        }
        return false;
    }
}

class Solution {
    public int earliestAcq(int[][] logs, int n) {
        Arrays.sort(logs, (a, b) -> Integer.compare(a[0], b[0]));
        UnionFind uf = new UnionFind(n);
        int groupCount = n;
        
        for (int[] log : logs) {
            int timestamp = log[0];
            int friendA = log[1];
            int friendB = log[2];
            if (uf.union(friendA, friendB)) {
                groupCount--;
            }
            if (groupCount == 1) {
                return timestamp;
            }
        }
        
        return -1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 424. Longest Repeating Character Replacement
Сложность: medium

Вам дана строка s и целое число k. Вы можете выбрать любой символ строки и заменить его на любой другой заглавный английский символ. Вы можете выполнить эту операцию не более k раз.

Верните длину самой длинной подстроки, содержащей одну и ту же букву, которую можно получить после выполнения вышеуказанных операций.

Пример:

Input: s = "ABAB", k = 2
Output: 4
Explanation: Replace the two 'A's with two 'B's or vice versa.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите диапазон поиска. Минимальная длина подстроки с одинаковыми символами всегда равна 1 (назовем ее min), а максимальная длина подстроки может быть равна длине данной строки (назовем ее max). Ответ будет лежать в диапазоне [min, max] (включительно).

2⃣Инициализируйте две переменные lo и hi для бинарного поиска. lo всегда указывает на длину допустимой строки, а hi - на недопустимую длину. Изначально lo равно 1, а hi равно max+1.

3⃣Выполните бинарный поиск, чтобы найти максимальное значение lo, которое представляет самую длинную допустимую подстроку. В конце lo будет содержать ответ, а hi будет на единицу больше lo.

😎 Решение:

class Solution {
    public int characterReplacement(String s, int k) {
        int lo = 1;
        int hi = s.length() + 1;

        while (lo + 1 < hi) {
            int mid = lo + (hi - lo) / 2;
            if (canMakeValidSubstring(s, mid, k)) {
                lo = mid;
            } else {
                hi = mid;
            }
        }
        return lo;
    }

    private boolean canMakeValidSubstring(String s, int substringLength, int k) {
        int[] freqMap = new int[26];
        int maxFrequency = 0;
        int start = 0;
        for (int end = 0; end < s.length(); end++) {
            freqMap[s.charAt(end) - 'A']++;

            if (end + 1 - start > substringLength) {
                freqMap[s.charAt(start) - 'A']--;
                start++;
            }

            maxFrequency = Math.max(maxFrequency, freqMap[s.charAt(end) - 'A']);
            if (substringLength - maxFrequency <= k) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1208. Get Equal Substrings Within Budget
Сложность: medium

Вам даны две строки s и t одинаковой длины и целое число maxCost.
Вы хотите преобразовать s в t. Изменение i-го символа строки s на i-й символ строки t стоит |s[i] - t[i]| (т.е. абсолютная разница между значениями ASCII символов).

Верните максимальную длину подстроки s, которую можно изменить, чтобы она соответствовала соответствующей подстроке t с затратами, не превышающими maxCost. Если нет подстроки из s, которую можно изменить на соответствующую подстроку из t, верните 0.

Пример:

Input: s = "abcd", t = "bcdf", maxCost = 3
Output: 3
Explanation: "abc" of s can change to "bcd".
That costs 3, so the maximum length is 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных:
maxLen для хранения максимальной длины подстроки с затратами, не превышающими maxCost.
start для хранения начального индекса текущей подстроки.
currCost для хранения текущих затрат на преобразование подстроки s в t.

2⃣Итерация по индексам от 0 до N-1:
Добавить текущие затраты на преобразование символа s[i] в t[i] к currCost.
Удалять элементы с левого конца, уменьшая затраты до тех пор, пока currCost не станет меньше или равным maxCost.
Обновить maxLen длиной текущей подстроки.

3⃣Возврат maxLen как результата.

😎 Решение:

class Solution {
    public int equalSubstring(String s, String t, int maxCost) {
        int N = s.length();
        
        int maxLen = 0;
        int start = 0;
        int currCost = 0;
        
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            currCost += Math.abs(s.charAt(i) - t.charAt(i));
            
            while (currCost > maxCost) {
                currCost -= Math.abs(s.charAt(start) - t.charAt(start));
                start++;
            }
            
            maxLen = Math.max(maxLen, i - start + 1);
        }
        
        return maxLen;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1353. Maximum Number of Events That Can Be Attended
Сложность: medium

Дан массив событий, где events[i] = [startDayi, endDayi]. Каждое событие i начинается в startDayi и заканчивается в endDayi.

Вы можете посетить событие i в любой день d, где startDayi <= d <= endDayi. Вы можете посещать только одно событие в любой момент времени d.

Верните максимальное количество событий, которые вы можете посетить.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сортировка событий по времени завершения:
Сначала отсортируйте массив событий по времени окончания каждого события в порядке возрастания. Это позволит сначала рассматривать события, которые заканчиваются раньше.

2⃣Использование множества для отслеживания посещенных дней:
Создайте множество для хранения дней, в которые уже были посещены события. Это позволит легко проверять, был ли день уже использован для посещения другого события.

3⃣Посещение событий в доступные дни:
Пройдитесь по отсортированному массиву событий. Для каждого события проверьте каждый день от начала события до его окончания и найдите первый доступный день, который еще не был использован. Если такой день найден, добавьте его в множество и увеличьте счетчик посещенных событий.

😎 Решение:

import java.util.*;

public class Solution {
    public int maxEvents(int[][] events) {
        Arrays.sort(events, Comparator.comparingInt(e -> e[1]));
        Set<Integer> visitedDays = new HashSet<>();
        int count = 0;
        
        for (int[] event : events) {
            for (int day = event[0]; day <= event[1]; day++) {
                if (!visitedDays.contains(day)) {
                    visitedDays.add(day);
                    count++;
                    break;
                }
            }
        }
        return count;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний