Задача: №29. Divide Two Integers
Сложность: medium

Даны два целых числа dividend и divisor.
Выполните деление без использования операторов *, /, %.
Результат должен быть усечён до целого и находиться в пределах 32-битного целого числа.

Пример:

Input: dividend = 10, divisor = 3 Output: 3
Input: dividend = 7, divisor = -3 Output: -2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определить знак результата и привести dividend и divisor к положительным значениям типа long, чтобы избежать переполнения и упростить работу с отрицательными числами.

2⃣Найти максимальное кратное делителя (удваивая divisor и счётчик divide), не превышающее dividend.

3⃣Рекурсивно вызвать деление для остатка dividend - sum, сложить с текущим divide и вернуть результат с учётом знака.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int divide(int dividend, int divisor) {
        long result = divideLong(dividend, divisor);
        return result > Integer.MAX_VALUE ? Integer.MAX_VALUE : (int)result;
    }

    private long divideLong(long dividend, long divisor) {
        boolean negative = dividend < 0 != divisor < 0;

        dividend = Math.abs(dividend);
        divisor = Math.abs(divisor);

        if (dividend < divisor) return 0;

        long sum = divisor;
        long divide = 1;
        while ((sum + sum) <= dividend) {
            sum += sum;
            divide += divide;
        }

        long remaining = divideLong(dividend - sum, divisor);
        return negative ? -(divide + remaining) : (divide + remaining);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 727. Minimum Window Subsequence
Сложность: hard

Если в строках s1 и s2 нет такого окна, которое покрывало бы все символы в s2, верните пустую строку "". Если таких окон минимальной длины несколько, возвращается окно с самым левым начальным индексом.

Пример:

Input: s1 = "abcdebdde", s2 = "bde"
Output: "bcde"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используйте два указателя для определения текущего окна.

2⃣Поддерживайте счетчики для символов в текущем окне и требуемых символов из s2.

3⃣Перемещайте правый указатель, чтобы найти подходящее окно, и левый указатель, чтобы минимизировать его.

😎 Решение:

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

public class Solution {
    public String minWindow(String s1, String s2) {
        if (s1.isEmpty() || s2.isEmpty()) {
            return "";
        }

        Map<Character, Integer> dictT = new HashMap<>();
        for (char c : s2.toCharArray()) {
            dictT.put(c, dictT.getOrDefault(c, 0) + 1);
        }

        int required = dictT.size();
        int l = 0, r = 0, formed = 0;
        Map<Character, Integer> windowCounts = new HashMap<>();
        int[] ans = {Integer.MAX_VALUE, 0, 0};

        while (r < s1.length()) {
            char c = s1.charAt(r);
            windowCounts.put(c, windowCounts.getOrDefault(c, 0) + 1);

            if (dictT.containsKey(c) && windowCounts.get(c).intValue() == dictT.get(c).intValue()) {
                formed++;
            }

            while (l <= r && formed == required) {
                c = s1.charAt(l);

                if (r - l + 1 < ans[0]) {
                    ans[0] = r - l + 1;
                    ans[1] = l;
                    ans[2] = r;
                }

                windowCounts.put(c, windowCounts.get(c) - 1);
                if (dictT.containsKey(c) && windowCounts.get(c).intValue() < dictT.get(c).intValue()) {
                    formed--;
                }

                l++;
            }

            r++;
        }

        return ans[0] == Integer.MAX_VALUE ? "" : s1.substring(ans[1], ans[2] + 1);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 285. Inorder Successor in BST
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева поиска и узел p в нем. Верните преемника этого узла в порядке возрастания в бинарном дереве поиска (BST). Если у данного узла нет преемника в порядке возрастания в дереве, верните null.

Преемник узла p — это узел с наименьшим ключом, который больше p.val.

Пример:

Input: root = [2,1,3], p = 1
Output: 2
Explanation: 1's in-order successor node is 2. Note that both p and the return value is of TreeNode type.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение переменных класса:
Определите две переменные класса: previous и inorderSuccessorNode. Переменная previous будет использоваться при обработке второго случая, а inorderSuccessorNode будет содержать результат, который нужно вернуть.

2⃣Обработка двух случаев:
В функции inorderSuccessor сначала проверьте, какой из двух случаев нужно обработать, проверяя наличие правого дочернего элемента.
Правый дочерний элемент существует:
- присвойте правый дочерний элемент узлу leftmost и итерируйтесь, пока не достигнете узла (leftmost), у которого нет левого дочернего элемента. Итерируйте, присваивая leftmost = leftmost.left, пока не получите левый узел в поддереве.
Правый дочерний элемент не существует:
- определите функцию inorderCase2 и передайте ей узел и узел p.
- выполните простой обход в порядке возрастания: сначала рекурсируйте на левый дочерний элемент узла.
- когда рекурсия вернется, проверьте, равна ли переменная класса previous узлу p. Если это так, значит p является предшественником узла, или, другими словами, узел является преемником узла p. Назначьте inorderSuccessorNode узлу и вернитесь из функции.
- наконец, верните inorderSuccessorNode как результат.

3⃣Итерация и обновление:
В функции inorderCase2 обновляйте previous текущим узлом и продолжайте рекурсировать на правый дочерний элемент.

😎 Решение:

class Solution {
    
    private TreeNode previous;
    private TreeNode inorderSuccessorNode;
    
    public TreeNode inorderSuccessor(TreeNode root, TreeNode p) {
        if (p.right != null) {
            
            TreeNode leftmost = p.right;
            
            while (leftmost.left != null) {
                leftmost = leftmost.left;
            }
            this.inorderSuccessorNode = leftmost;
        } else {
            this.inorderCase2(root, p);
        }
        return this.inorderSuccessorNode;
    }
    
    private void inorderCase2(TreeNode node, TreeNode p) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        
        this.inorderCase2(node.left, p);
        
        if (this.previous == p && this.inorderSuccessorNode == null) {
            this.inorderSuccessorNode = node;
            return;
        }
        
        this.previous = node;
        this.inorderCase2(node.right, p);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1413. Minimum Value to Get Positive Step by Step Sum
Сложность: easy

Дан массив целых чисел nums, вы начинаете с начального положительного значения startValue.

На каждой итерации вы вычисляете поэтапную сумму startValue плюс элементы из nums (слева направо).

Верните минимальное положительное значение startValue, такое что поэтапная сумма никогда не будет меньше 1.

Пример:

Input: nums = [-3,2,-3,4,2]
Output: 5
Explanation: If you choose startValue = 4, in the third iteration your step by step sum is less than 1.
step by step sum
startValue = 4 | startValue = 5 | nums
  (4 -3 ) = 1  | (5 -3 ) = 2    |  -3
  (1 +2 ) = 3  | (2 +2 ) = 4    |   2
  (3 -3 ) = 0  | (4 -3 ) = 1    |  -3
  (0 +4 ) = 4  | (1 +4 ) = 5    |   4
  (4 +2 ) = 6  | (5 +2 ) = 7    |   2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте переменные startValue со значением 1 и total со значением startValue.

2⃣Итеративно добавляйте каждый элемент массива nums к total и проверяйте, не опускается ли total ниже 1.

3⃣Если total падает ниже 1, увеличьте startValue на 1 и повторите шаги 2-3. Если total остается не менее 1, верните текущее значение startValue.

😎 Решение:

class Solution {
    public int minStartValue(int[] nums) {
        int startValue = 1;

        while (true) {
            int total = startValue;
            boolean isValid = true;

            for (int num : nums) {
                total += num;

                if (total < 1) {
                    isValid = false;
                    break;
                }
            }

            if (isValid) {
                return startValue;
            } else {
                startValue += 1;
            }
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 143. Reorder List
Сложность: medium

Вам дана голова односвязного списка. Список можно представить в следующем виде:

L0 → L1 → … → Ln - 1 → Ln

Переупорядочите список так, чтобы он принял следующую форму:

L0 → Ln → L1 → Ln - 1 → L2 → Ln - 2 → …

Вы не можете изменять значения в узлах списка. Можно изменять только сами узлы.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Нахождение середины списка и разделение его на две части:
Используйте два указателя, slow и fast, для нахождения середины списка. Указатель slow движется на один узел за шаг, а fast — на два узла. Когда fast достигает конца списка, slow окажется в середине.
Разделите список на две части. Первая часть начинается от головы списка до slow, вторая — с узла после slow до конца списка.

2⃣Реверс второй половины списка:
Инициализируйте указатели prev как NULL и curr как slow. Перемещайтесь по второй половине списка и меняйте направление ссылок между узлами для реверсирования списка.
Продолжайте, пока не перестроите весь второй сегмент, теперь последний элемент первой части списка будет указывать на NULL, а prev станет новой головой второй половины списка.

3⃣Слияние двух частей списка в заданном порядке:
Начните с головы первой части списка (first) и головы реверсированной второй части (second).
Перекрестно связывайте узлы из первой и второй части, вставляя узлы из второй части между узлами первой части. Передвигайте указатели first и second соответственно после каждой вставки.
Продолжайте этот процесс до тех пор, пока узлы второй части не закончатся.

😎 Решение:

class Solution {
    public void reorderList(ListNode head) {
        if (head == null) return;

        ListNode slow = head, fast = head;
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;
        }

        ListNode prev = null, curr = slow, tmp;
        while (curr != null) {
            tmp = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = tmp;
        }

        ListNode first = head, second = prev;
        while (second.next != null) {
            tmp = first.next;
            first.next = second;
            first = tmp;

            tmp = second.next;
            second.next = first;
            second = tmp;
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1370. Increasing Decreasing String
Сложность: easy

Дана строка s. Переставьте символы строки, используя следующий алгоритм:

Выберите наименьший символ из s и добавьте его к результату.
Выберите наименьший символ из s, который больше последнего добавленного символа, и добавьте его.
Повторяйте шаг 2, пока не сможете выбрать больше символов.
Выберите наибольший символ из s и добавьте его к результату.
Выберите наибольший символ из s, который меньше последнего добавленного символа, и добавьте его.
Повторяйте шаг 5, пока не сможете выбрать больше символов.
Повторяйте шаги с 1 по 6, пока не выберете все символы из s.
На каждом этапе, если наименьший или наибольший символ появляется более одного раза, вы можете выбрать любое его вхождение и добавить его к результату.

Верните результирующую строку после сортировки s с помощью этого алгоритма.

Пример:

Input: s = "rat"
Output: "art"
Explanation: The word "rat" becomes "art" after re-ordering it with the mentioned algorithm.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и сортировка:
Создайте словарь для подсчета количества каждого символа в строке s. Создайте результирующую строку result.

2⃣Перебор и добавление символов:
Используйте два цикла: первый для добавления символов в возрастающем порядке, второй — в убывающем. В каждом цикле добавляйте символы к результату, обновляя их количество в словаре.

3⃣Проверка завершения:
Повторяйте шаги 2 и 3, пока не будут добавлены все символы из строки s в result.

😎 Решение:

import java.util.*;

public class Solution {
    public String sortString(String s) {
        int[] charCount = new int[26];
        for (char c : s.toCharArray()) {
            charCount[c - 'a']++;
        }
        
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        while (result.length() < s.length()) {
            for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) {
                if (charCount[c - 'a'] > 0) {
                    result.append(c);
                    charCount[c - 'a']--;
                }
            }
            for (char c = 'z'; c >= 'a'; c--) {
                if (charCount[c - 'a'] > 0) {
                    result.append(c);
                    charCount[c - 'a']--;
                }
            }
        }
        
        return result.toString();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1056. Confusing Number
Сложность: easy

Запутанное число - это число, которое при повороте на 180 градусов становится другим числом, каждая цифра которого действительна. Мы можем повернуть цифры числа на 180 градусов, чтобы получить новые цифры. Когда 0, 1, 6, 8 и 9 поворачиваются на 180 градусов, они становятся 0, 1, 9, 8 и 6 соответственно.
При повороте на 180 градусов 2, 3, 4, 5 и 7 становятся недействительными. Обратите внимание, что после поворота числа мы можем игнорировать ведущие нули. Например, после поворота 8000 мы получим 0008, которое считается просто 8. Если задано целое число n, верните true, если это запутанное число, или false в противном случае.

Пример:

Input: n = 6
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Преобразуй число в строку для удобства работы с его цифрами.
Используй словарь для хранения соответствий цифр при повороте на 180 градусов.

2⃣Пройди по цифрам числа, проверяя, что все цифры действительны и заменяя их на соответствующие при повороте.

3⃣Проверь, что перевернутая строка отличается от исходной.

😎 Решение:

public class Solution {
    public boolean isConfusingNumber(int n) {
        String nStr = String.valueOf(n);
        StringBuilder rotatedStr = new StringBuilder();
        Map<Character, Character> rotationMap = Map.of(
            '0', '0', '1', '1', '6', '9', '8', '8', '9', '6'
        );

        for (char ch : nStr.toCharArray()) {
            if (!rotationMap.containsKey(ch)) {
                return false;
            }
            rotatedStr.insert(0, rotationMap.get(ch));
        }

        return !nStr.equals(rotatedStr.toString());
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 896. Monotonic Array
Сложность: easy

Массив является монотонным, если он либо монотонно возрастает, либо монотонно убывает. Массив nums является монотонно возрастающим, если для всех i <= j, nums[i] <= nums[j]. Массив nums является монотонно убывающим, если для всех i <= j, nums[i] >= nums[j]. Если задан целочисленный массив nums, верните true, если данный массив монотонный, или false в противном случае.

Пример:

Input: nums = [1,2,2,3]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определить два флага: increasing и decreasing.

2⃣Пройтись по массиву:
Если текущий элемент больше следующего, установить increasing в false.
Если текущий элемент меньше следующего, установить decreasing в false.

3⃣Вернуть true, если хотя бы один из флагов true, иначе вернуть false.

😎 Решение:

class Solution {
    public boolean isMonotonic(int[] nums) {
        boolean increasing = true, decreasing = true;
        for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
            if (nums[i] > nums[i - 1]) decreasing = false;
            if (nums[i] < nums[i - 1]) increasing = false;
        }
        return increasing || decreasing;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1305. All Elements in Two Binary Search Trees
Сложность: medium

Даны два бинарных дерева поиска root1 и root2. Вернуть список, содержащий все целые числа из обоих деревьев, отсортированные в порядке возрастания.

Пример:

Input: root1 = [2,1,4], root2 = [1,0,3]
Output: [0,1,1,2,3,4]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Выполните итеративный обход в порядке возрастания обоих деревьев параллельно.

2⃣На каждом шаге добавляйте наименьшее доступное значение в выходной список.

3⃣Верните выходной список.

😎 Решение:

class TreeNode(var `val`: Int) {
    var left: TreeNode? = null
    var right: TreeNode? = null
}

class Solution {
    fun getAllElements(root1: TreeNode?, root2: TreeNode?): List<Int> {
        val stack1 = ArrayDeque<TreeNode>()
        val stack2 = ArrayDeque<TreeNode>()
        val output = mutableListOf<Int>()
        var root1 = root1
        var root2 = root2

        while (root1 != null

root2 != null

stack1.isNotEmpty() || stack2.isNotEmpty()) {
            while (root1 != null) {
                stack1.push(root1)
                root1 = root1.left
            }
            while (root2 != null) {
                stack2.push(root2)
                root2 = root2.left
            }
            if (stack2.isEmpty() || (stack1.isNotEmpty() && stack1.peek().`val` <= stack2.peek().`val`)) {
                root1 = stack1.pop()
                output.add(root1.`val`)
                root1 = root1.right
            } else {
                root2 = stack2.pop()
                output.add(root2.`val`)
                root2 = root2.right
            }
        }
        return output
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 839. Similar String Groups
Сложность: hard

Две строки, X и Y, считаются похожими, если либо они идентичны, либо мы можем сделать их эквивалентными, поменяв местами не более двух букв (в разных позициях) в строке X.

Например, "tars" и "rats" похожи (замена на позициях 0 и 2), и "rats" и "arts" похожи, но "star" не похожа на "tars", "rats" или "arts".
Эти строки образуют две связанные группы по сходству: {"tars", "rats", "arts"} и {"star"}. Обратите внимание, что "tars" и "arts" находятся в одной группе, хотя они не похожи друг на друга. Формально, каждая группа такова, что слово находится в группе, если и только если оно похоже хотя бы на одно другое слово в группе.

Вам дан список строк strs, где каждая строка в списке является анаграммой каждой другой строки в списке. Сколько групп существует?

Пример:

Input: strs = ["tars","rats","arts","star"]
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте переменную n, хранящую количество слов в strs, и создайте экземпляр UnionFind размера n.

2⃣Для любых двух слов на индексах i и j, которые ведут себя как узлы, проверьте, являются ли слова strs[i] и strs[j] похожими, и выполните операции find и union для объединения различных компонентов в один, если слова похожи.

3⃣Верните количество оставшихся групп.

😎 Решение:

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

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

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

    public void union_set(int x, int y) {
        int xset = find(x), yset = find(y);
        if (xset == yset) {
            return;
        } else if (rank[xset] < rank[yset]) {
            parent[xset] = yset;
        } else if (rank[xset] > rank[yset]) {
            parent[yset] = xset;
        } else {
            parent[yset] = xset;
            rank[xset]++;
        }
    }
}

class Solution {
    public boolean isSimilar(String a, String b) {
        int diff = 0;
        for (int i = 0; i < a.length(); i++) {
            if (a.charAt(i) != b.charAt(i)) {
                diff++;
            }
        }
        return diff == 0 || diff == 2;
    }

    public int numSimilarGroups(String[] strs) {
        int n = strs.length;
        UnionFind dsu = new UnionFind(n);
        int count = n;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                if (isSimilar(strs[i], strs[j]) && dsu.find(i) != dsu.find(j)) {
                    count--;
                    dsu.union_set(i, j);
                }
            }
        }

        return count;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 276. Paint Fence
Сложность: medium

Вы красите забор из n столбцов, используя k различных цветов. Вы должны красить столбы, следуя этим правилам:
Каждый столб должен быть окрашен в один цвет.
Не может быть трех или более подряд идущих столбцов одного цвета.
Учитывая два целых числа n и k, верните количество способов покрасить забор.

Пример:

Input: n = 3, k = 2
Output: 6
Explanation: All the possibilities are shown.
Note that painting all the posts red or all the posts green is invalid because there cannot be three posts in a row with the same color.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и определение вспомогательной функции:
Определить хеш-таблицу memo, где memo[i] представляет количество способов покрасить i столбцов.
Определить функцию totalWays, которая будет определять количество способов покрасить i столбцов.

2⃣Реализация базы и проверка кэша:
В функции totalWays проверить базовые случаи: вернуть k, если i == 1, и вернуть k * k, если i == 2.
Проверить, рассчитан ли аргумент i и сохранен ли в memo. Если да, вернуть memo[i].

3⃣Расчет с использованием рекуррентного соотношения:
В противном случае использовать рекуррентное соотношение для вычисления memo[i], сохранить результат в memo[i] и вернуть его.
Вызвать и вернуть totalWays(n).

😎 Решение:

class Solution {
    public int numWays(int n, int k) {
        if (n == 1) return k;
        
        int twoPostsBack = k;
        int onePostBack = k * k;
        
        for (int i = 3; i <= n; i++) {
            int curr = (k - 1) * (onePostBack + twoPostsBack);
            twoPostsBack = onePostBack;
            onePostBack = curr;
        }
        
        return onePostBack;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 402. Remove K Digits
Сложность: medium

Если задана строка num, представляющая неотрицательное целое число num, и целое число k, верните наименьшее возможное целое число после удаления k цифр из num.

Пример:

Input: num = "1432219", k = 3
Output: "1219"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация
Создайте стек для хранения цифр, которые будут образовывать минимальное число.

2⃣Обработка каждой цифры
Перебирайте каждую цифру в строке num. Если текущая цифра меньше верхней цифры в стеке и у вас есть еще возможность удалить цифры (k > 0), удалите верхнюю цифру из стека. Добавьте текущую цифру в стек. Удаление оставшихся цифр: Если после прохождения всей строки k еще больше нуля, удалите оставшиеся цифры из конца стека.

3⃣Формирование результата
Постройте итоговое число из цифр в стеке и удалите ведущие нули.

😎 Решение:

public class Solution {
    public String removeKdigits(String num, int k) {
        Stack<Character> stack = new Stack<>();
        for (char digit : num.toCharArray()) {
            while (k > 0 && !stack.isEmpty() && stack.peek() > digit) {
                stack.pop();
                k--;
            }
            stack.push(digit);
        }
        while (k > 0) {
            stack.pop();
            k--;
        }
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        while (!stack.isEmpty()) {
            result.append(stack.pop());
        }
        result.reverse();
        while (result.length() > 1 && result.charAt(0) == '0') {
            result.deleteCharAt(0);
        }
        return result.length() == 0 ? "0" : result.toString();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 266. Palindrome Permutation
Сложность: easy

Дана строка s, вернуть true, если перестановка строки может образовать палиндром, и false в противном случае.

Пример:

Input: s = "code"
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вместо использования встроенной хеш-таблицы, используем массив в качестве хеш-таблицы. Для этого создаем массив длиной 128, где каждый индекс соответствует одному из 128 возможных ASCII-символов.

2⃣Проходим по строке s и записываем количество вхождений каждого символа в этот массив.

3⃣Затем определяем количество символов с нечетным числом вхождений, чтобы определить, возможна ли палиндромная перестановка строки s.

😎 Решение:

public class Solution {
    public boolean canPermutePalindrome(String s) {
        int[] map = new int[128];
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            map[s.charAt(i)]++;
            if (map[s.charAt(i)] % 2 == 0) {
                count--;
            } else {
                count++;
            }
        }
        return count <= 1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 126.Word Ladder II
Сложность: hard

Последовательность преобразований от слова beginWord до слова endWord с использованием словаря wordList — это последовательность слов beginWord -> s1 -> s2 -> ... -> sk, для которой выполняются следующие условия:

Каждая пара соседних слов отличается ровно одной буквой.
Каждое si для 1 <= i <= k находится в wordList. Отметим, что beginWord не обязательно должно быть в wordList.
sk == endWord.
Для двух слов, beginWord и endWord, и словаря wordList, вернуть все самые короткие последовательности преобразований от beginWord до endWord или пустой список, если такая последовательность не существует. Каждая последовательность должна возвращаться в виде списка слов [beginWord, s1, s2, ..., sk].

Пример:

Input: beginWord = "hit", endWord = "cog", wordList = ["hot","dot","dog","lot","log","cog"]
Output: [["hit","hot","dot","dog","cog"],["hit","hot","lot","log","cog"]]
Explanation: There are 2 shortest transformation sequences:
"hit" -> "hot" -> "dot" -> "dog" -> "cog"
"hit" -> "hot" -> "lot" -> "log" -> "cog"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сохранение слов из списка слов (wordList) в хэш-таблицу (unordered set) для эффективного удаления слов в процессе поиска в ширину (BFS).

2⃣Выполнение BFS, добавление связей в список смежности (adjList). После завершения уровня удалять посещенные слова из wordList.

3⃣Начать с beginWord и отслеживать текущий путь как currPath, просматривать все возможные пути, и когда путь ведет к endWord, сохранять путь в shortestPaths.

😎 Решение:

class Solution {
    Map<String, List<String>> adjList = new HashMap<>();
    List<String> currPath = new ArrayList<>();
    List<List<String>> shortestPaths = new ArrayList<>();

    private List<String> findNeighbors(String word, Set<String> wordList) {
        List<String> neighbors = new ArrayList<>();
        char[] charList = word.toCharArray();
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
            char oldChar = charList[i];
            for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) {
                if (c == oldChar) continue;
                charList[i] = c;
                String newWord = String.valueOf(charList);
                if (wordList.contains(newWord)) neighbors.add(newWord);
            }
            charList[i] = oldChar;
        }
        return neighbors;
    }

    private void backtrack(String source, String destination) {
        if (source.equals(destination)) {
            Collections.reverse(currPath);
            shortestPaths.add(new ArrayList<>(currPath));
            Collections.reverse(currPath);
        }

        if (!adjList.containsKey(source)) return;

        for (String neighbor : adjList.get(source)) {
            currPath.add(neighbor);
            backtrack(neighbor, destination);
            currPath.remove(currPath.size() - 1);
        }
    }

    private void bfs(String beginWord, Set<String> wordList) {
        Queue<String> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(beginWord);
        wordList.remove(beginWord);

        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            while (size-- > 0) {
                String currentWord = queue.poll();
                for (String neighbor : findNeighbors(currentWord, wordList)) {
                    adjList.computeIfAbsent(neighbor, k -> new ArrayList<>()).add(currentWord);
                    if (wordList.remove(neighbor)) queue.add(neighbor);
                }
            }
        }
    }

    public List<List<String>> findLadders(String beginWord, String endWord, List<String> wordList) {
        bfs(beginWord, new HashSet<>(wordList));
        currPath.add(endWord);
        backtrack(endWord, beginWord);
        return shortestPaths;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 537. Complex Number Multiplication
Сложность: medium

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

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

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

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

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

😎 Решение:

public class Solution {

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

    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1027. Longest Arithmetic Subsequence
Сложность: medium

Если задан массив nums целых чисел, верните длину самой длинной арифметической подпоследовательности в nums. Примечание: Подпоследовательность - это массив, который может быть получен из другого массива путем удаления некоторых или ни одного элемента без изменения порядка оставшихся элементов. Последовательность seq является арифметической, если seq[i + 1] - seq[i] имеют одинаковое значение (для 0 <= i < seq.length - 1).

Пример:

Input: nums = [3,6,9,12]
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных:
Создайте массив словарей dp, где dp[i][d] будет хранить длину самой длинной арифметической подпоследовательности, заканчивающейся на элементе i с разностью d.

2⃣Заполнение массива dp:
Пройдитесь по каждому элементу массива nums.
Для каждого элемента nums[j] (где j идет от 0 до i-1), вычислите разность d = nums[i] - nums[j].
Обновите dp[i][d] на основе значения dp[j][d].

3⃣Поиск максимальной длины:
Пройдите по массиву dp и найдите максимальное значение среди всех значений dp[i][d].

😎 Решение:

public class Solution {
    public int longestArithSeqLength(int[] nums) {
        if (nums.length == 0) return 0;
        
        int n = nums.length;
        Map<Integer, Integer>[] dp = new HashMap[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            dp[i] = new HashMap<>();
        }
        int maxLength = 0;
        
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                int diff = nums[i] - nums[j];
                int length = dp[j].getOrDefault(diff, 1) + 1;
                dp[i].put(diff, length);
                maxLength = Math.max(maxLength, length);
            }
        }
        
        return maxLength;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 270. Closest Binary Search Tree Value
Сложность: easy

Дано корень бинарного дерева поиска и целевое значение. Верните значение в дереве, которое ближе всего к целевому. Если существует несколько ответов, выведите наименьшее.

Пример:

Input: root = [4,2,5,1,3], target = 3.714286
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Построить массив с помощью inorder обхода:
Выполнить inorder обход дерева и собрать элементы в отсортированный массив.

2⃣Найти ближайший элемент:
Пройти по массиву и определить элемент, наиболее близкий к целевому значению.

3⃣Выбрать наименьший из ближайших элементов:
Если несколько элементов одинаково близки к целевому значению, выбрать наименьший из них.

😎 Решение:

class Solution {
    public int closestValue(TreeNode root, double target) {
        int closest = root.val;
        while (root != null) {
            if (Math.abs(root.val - target) < Math.abs(closest - target)) {
                closest = root.val;
            } else if (Math.abs(root.val - target) == Math.abs(closest - target)) {
                closest = Math.min(root.val, closest);
            }
            root = target < root.val ? root.left : root.right;
        }
        return closest;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 174. Dungeon Game
Сложность: hard

Демоны захватили принцессу и заточили её в правом нижнем углу подземелья. Подземелье состоит из m x n комнат, расположенных в виде двумерной сетки. Наш отважный рыцарь изначально находится в левом верхнем углу и должен пробиться через подземелье, чтобы спасти принцессу.

У рыцаря есть начальное количество очков здоровья, представленное положительным целым числом. Если в какой-то момент его очки здоровья упадут до 0 или ниже, он немедленно умрёт.

Некоторые комнаты охраняются демонами (представлены отрицательными числами), поэтому рыцарь теряет здоровье, заходя в эти комнаты; другие комнаты либо пусты (представлены как 0), либо содержат магические шары, увеличивающие здоровье рыцаря (представлены положительными числами).

Чтобы как можно быстрее добраться до принцессы, рыцарь решает двигаться только вправо или вниз на каждом шаге.

Верните минимальное начальное количество здоровья рыцаря, чтобы он мог спасти принцессу.

Учтите, что любая комната может содержать угрозы или усиления, включая первую комнату, в которую входит рыцарь, и последнюю комнату, где заточена принцесса.

Пример:

Input: dungeon = [[-2,-3,3],[-5,-10,1],[10,30,-5]]
Output: 7
Explanation: The initial health of the knight must be at least 7 if he follows the optimal path: RIGHT-> RIGHT -> DOWN -> DOWN.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определяем матрицу dp[row][col], где элемент dp[row][col] указывает минимальное количество очков здоровья, которое потребуется рыцарю, начиная с соответствующей ячейки подземелья dungeon[row][col], чтобы добраться до цели.

2⃣Для расчета значений матрицы dp начинаем с правого нижнего угла подземелья и идем в порядке справа-налево и снизу-вверх. Для каждой ячейки подземелья рассчитываем соответствующее значение dp[row][col].

3⃣Значение dp[row][col] определяется следующими условиями:
Если возможно, сделав шаг вправо из текущей ячейки подземелья, рыцарь может нуждаться в right_health очках здоровья.
Если возможно, сделав шаг вниз из текущей ячейки подземелья, рыцарь может нуждаться в down_health очках здоровья.
Если существует хотя бы одна из вышеуказанных альтернатив, берём минимальное значение из них для dp[row][col].
Если ни одна из вышеуказанных альтернатив не существует, то есть мы находимся в целевой ячейке, возможны два случая:
Если текущая ячейка содержит магический шар, то достаточно одного очка здоровья.
Если текущая ячейка содержит демона, то рыцарь должен иметь одно очко здоровья плюс очки урона, которые нанесет демон.

😎 Решение:

class Solution {
    int inf = Integer.MAX_VALUE;
    int[][] dp;
    int rows, cols;

    public int getMinHealth(int currCell, int nextRow, int nextCol) {
        if (nextRow >= this.rows || nextCol >= this.cols) return inf;
        int nextCell = this.dp[nextRow][nextCol];
        return Math.max(1, nextCell - currCell);
    }

    public int calculateMinimumHP(int[][] dungeon) {
        this.rows = dungeon.length;
        this.cols = dungeon[0].length;
        this.dp = new int[rows][cols];
        for (int[] arr : this.dp) {
            Arrays.fill(arr, this.inf);
        }
        int currCell, rightHealth, downHealth, nextHealth, minHealth;
        for (int row = this.rows - 1; row >= 0; --row) {
            for (int col = this.cols - 1; col >= 0; --col) {
                currCell = dungeon[row][col];

                rightHealth = getMinHealth(currCell, row, col + 1);
                downHealth = getMinHealth(currCell, row + 1, col);
                nextHealth = Math.min(rightHealth, downHealth);

                if (nextHealth != inf) {
                    minHealth = nextHealth;
                } else {
                    minHealth = currCell >= 0 ? 1 : 1 - currCell;
                }
                this.dp[row][col] = minHealth;
            }
        }
        return this.dp[0][0];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 542. 01 Matrix
Сложность: medium

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

Расстояние между двумя соседними ячейками равно 1.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

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

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

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

😎 Решение:

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

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

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

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний