Задача: 920. Number of Music Playlists
Сложность: hard

В вашем плеере есть n разных песен. Во время путешествия вы хотите прослушать goal песен (не обязательно разных). Чтобы избежать скуки, вы создадите плейлист таким образом, чтобы: каждая песня играла хотя бы один раз. Песня может быть проиграна снова только в том случае, если было проиграно k других песен. Учитывая n, цель и k, верните количество возможных плейлистов, которые вы можете создать. Поскольку ответ может быть очень большим, верните его по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: n = 3, goal = 3, k = 1
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать двумерный массив dp, где dp[i][j] представляет количество возможных плейлистов длины i, содержащих j различных песен.

2⃣Инициализировать dp[0][0] = 1, что означает, что существует один способ создать плейлист длины 0 с 0 песнями.
Заполнить массив dp, используя два случая:
Добавление новой песни, которая не была проиграна раньше: dp[i][j] += dp[i-1][j-1] * (n - j + 1)
Повторное проигрывание песни, если было проиграно k других песен: dp[i][j] += dp[i-1][j] * max(j - k, 0)

3⃣Ответ находится в dp[goal][n].

😎 Решение:

class Solution {
    fun numMusicPlaylists(n: Int, goal: Int, k: Int): Int {
        val MOD = 1_000_000_007
        val dp = Array(goal + 1) { LongArray(n + 1) }
        dp[0][0] = 1

        for (i in 1..goal) {
            for (j in 1..n) {
                dp[i][j] = dp[i-1][j-1] * (n - j + 1) % MOD
                if (j > k) {
                    dp[i][j] = (dp[i][j] + dp[i-1][j] * (j - k) % MOD) % MOD
                }
            }
        }

        return dp[goal][n].toInt()
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 131. Palindrome Partitioning
Сложность: Medium

Дана строка s. Разделите строку таким образом, чтобы каждая подстрока разделения была палиндромом. Верните все возможные варианты разделения строки s на палиндромы.

Пример:

Input: s = "aab"
Output: [["a","a","b"],["aa","b"]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣В алгоритме обратного отслеживания (backtracking) мы рекурсивно пробегаем по строке, используя метод поиска в глубину (depth-first search). Для каждого рекурсивного вызова задаётся начальный индекс строки start.
Итеративно генерируем все возможные подстроки, начиная с индекса start. Индекс end увеличивается от start до конца строки.

2⃣Для каждой сгенерированной подстроки проверяем, является ли она палиндромом.
Если подстрока оказывается палиндромом, она становится потенциальным кандидатом. Добавляем подстроку в currentList и выполняем поиск в глубину для оставшейся части строки. Если текущая подстрока заканчивается на индексе end, то end+1 становится начальным индексом для следующего рекурсивного вызова.

3⃣Возвращаемся, если начальный индекс start больше или равен длине строки, и добавляем currentList в результат.

😎 Решение:

class Solution {
    fun partition(s: String): List<List<String>> {
        val result = mutableListOf<List<String>>()
        dfs(s, mutableListOf(), result)
        return result
    }

    private fun isPalindrome(s: String): Boolean {
        return s == s.reversed()
    }

    private fun dfs(s: String, path: MutableList<String>, result: MutableList<List<String>>) {
        if (s.isEmpty()) {
            result.add(path.toList())
            return
        }
        for (i in 1..s.length) {
            if (isPalindrome(s.substring(0, i))) {
                val newPath = path.toMutableList()
                newPath.add(s.substring(0, i))
                dfs(s.substring(i), newPath, result)
            }
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1436. Destination City
Сложность: easy

Дан массив paths, где paths[i] = [cityAi, cityBi] означает, что существует прямой путь из cityAi в cityBi. Вернуть конечный город, то есть город, из которого нет пути в другой город.

Гарантируется, что граф путей образует линию без циклов, поэтому будет ровно один конечный город.

Пример:

Input: paths = [["London","New York"],["New York","Lima"],["Lima","Sao Paulo"]]
Output: "Sao Paulo" 
Explanation: Starting at "London" city you will reach "Sao Paulo" city which is the destination city. Your trip consist of: "London" -> "New York" -> "Lima" -> "Sao Paulo".

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для каждого города cityBi в paths проверьте, является ли он кандидатом на конечный город.

2⃣Для каждого кандидата проверьте, нет ли пути, ведущего из него (cityAi == candidate).

3⃣Верните город, который не имеет исходящих путей.

😎 Решение:

class Solution {
    fun destCity(paths: List<List<String>>): String {
        for (path in paths) {
            val candidate = path[1]
            var good = true
            for (p in paths) {
                if (p[0] == candidate) {
                    good = false
                    break
                }
            }
            if (good) {
                return candidate
            }
        }
        return ""
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 948. Bag of Tokens
Сложность: medium

Вы начинаете с начальной силой, равной power, начальным счетом 0 и мешком жетонов, представленным в виде целочисленного массива tokens, где каждый tokens[i] обозначает значение tokeni. Ваша цель - максимизировать общее количество очков, стратегически разыгрывая эти жетоны. За один ход вы можете разыграть неразыгранный жетон одним из двух способов (но не обоими для одного и того же жетона): лицом вверх: Если ваша текущая сила не меньше жетонов[i], вы можете сыграть токени, потеряв силу жетонов[i] и получив 1 очко. Лицом вниз: Если ваш текущий счет не меньше 1, вы можете сыграть токени, получив силу токенов[i] и потеряв 1 счет. Верните максимально возможный счет, который вы можете получить, сыграв любое количество токенов.

Пример:

Input: tokens = [100], power = 50

Output: 0

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортировать массив tokens.
Использовать два указателя: left и right, чтобы отслеживать начало и конец массива токенов.
Инициализировать переменные для текущей силы power, текущего счета score и максимального счета maxScore

2⃣Повторять следующие шаги, пока left не превысит right:
Если текущая сила power достаточна для разыгрывания токена tokens[left] лицом вверх, разыграть его и увеличить счет.
Если текущая сила недостаточна, но счет больше 0, разыграть токен tokens[right] лицом вниз и уменьшить счет.
Обновить максимальный счет, если текущий счет больше максимального.

3⃣Вернуть максимальный счет.

😎 Решение:

class Solution {
    fun bagOfTokensScore(tokens: IntArray, power: Int): Int {
        tokens.sort()
        var power = power
        var left = 0
        var right = tokens.size - 1
        var score = 0
        var maxScore = 0
        
        while (left <= right) {
            if (power >= tokens[left]) {
                power -= tokens[left]
                score++
                left++
                maxScore = maxOf(maxScore, score)
            } else if (score > 0) {
                power += tokens[right]
                score--
                right--
            } else {
                break
            }
        }
        
        return maxScore
    }
}

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 fun lcs(s1: String, s2: String, m: Int, n: Int, memo: Array<IntArray>): Int {
        if (m == 0 || n == 0) {
            return 0
        }
        if (memo[m][n] != -1) {
            return memo[m][n]
        }
        if (s1[m - 1] == s2[n - 1]) {
            memo[m][n] = 1 + lcs(s1, s2, m - 1, n - 1, memo)
        } else {
            memo[m][n] = maxOf(lcs(s1, s2, m - 1, n, memo), lcs(s1, s2, m, n - 1, memo))
        }
        return memo[m][n]
    }

    fun minInsertions(s: String): Int {
        val n = s.length
        val sReverse = s.reversed()
        val memo = Array(n + 1) { IntArray(n + 1) { -1 } }
        return n - lcs(s, sReverse, n, n, memo)
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1512. Number of Good Pairs
Сложность: easy

Дан массив целых чисел nums, верните количество хороших пар.

Пара (i, j) называется хорошей, если nums[i] == nums[j] и i < j.

Пример:

Input: nums = [1,2,3,1,1,3]
Output: 4
Explanation: There are 4 good pairs (0,3), (0,4), (3,4), (2,5) 0-indexed.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте переменную ans значением 0.

2⃣Итерируйте i от 0 до nums.length:
Итерируйте j от i + 1 до nums.length:
Если nums[i] == nums[j], увеличьте ans на 1.

3⃣Верните ans.

😎 Решение:

class Solution {
    fun numIdenticalPairs(nums: IntArray): Int {
        var ans = 0
        for (i in nums.indices) {
            for (j in i + 1 until nums.size) {
                if (nums[i] == nums[j]) {
                    ans++
                }
            }
        }
        return ans
    }
}

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 {
    fun subarraysDivByK(nums: IntArray, k: Int): Int {
        var prefixMod = 0
        var result = 0
        val modGroups = IntArray(k)
        modGroups[0] = 1

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

        return result
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1422. Maximum Score After Splitting a String
Сложность: easy

Дана строка s из нулей и единиц. Верните максимальное количество очков после разбиения строки на две непустые подстроки (т.е. левую подстроку и правую подстроку).

Количество очков после разбиения строки - это количество нулей в левой подстроке плюс количество единиц в правой подстроке.

Пример:

Input: s = "011101"
Output: 5 
Explanation: 
All possible ways of splitting s into two non-empty substrings are:
left = "0" and right = "11101", score = 1 + 4 = 5 
left = "01" and right = "1101", score = 1 + 3 = 4 
left = "011" and right = "101", score = 1 + 2 = 3 
left = "0111" and right = "01", score = 1 + 1 = 2 
left = "01110" and right = "1", score = 2 + 1 = 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Посчитайте количество единиц в строке и инициализируйте счётчики нулей и максимального значения.

2⃣Перебирайте символы строки до предпоследнего символа, обновляя счётчики нулей и единиц.

3⃣Обновляйте максимальное значение, если текущая сумма нулей и единиц больше предыдущего максимума.

😎 Решение:

class Solution {
    fun maxScore(s: String): Int {
        val ones = s.count { it == '1' }
        var zeros = 0
        var ans = 0
        var countOnes = ones

        for (i in 0 until s.length - 1) {
            if (s[i] == '1') {
                countOnes--
            } else {
                zeros++
            }
            ans = maxOf(ans, zeros + countOnes)
        }
        return ans
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1252. Cells with Odd Values in a Matrix
Сложность: easy

Имеется матрица m x n, которая инициализирована всеми 0. Имеется двумерный массив indices, в котором каждый indices[i] = [ri, ci] представляет собой местоположение с индексом 0 для выполнения некоторых операций инкремента над матрицей. Для каждого местоположения indices[i] выполните оба следующих действия: увеличьте все ячейки в строке ri. Увеличьте все ячейки в столбце ci. Учитывая m, n и indices, верните количество нечетных ячеек в матрице после применения инкремента ко всем местоположениям в indices.

Пример:

Input: nums = [12,5,7,23]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте два массива: один для подсчета количества инкрементов каждой строки, другой - каждого столбца.

2⃣Для каждого элемента в indices увеличьте счетчики соответствующих строк и столбцов.

3⃣Подсчитайте количество нечетных ячеек, используя информацию о количестве инкрементов каждой строки и столбца.

😎 Решение:

class Solution {
    fun oddCells(m: Int, n: Int, indices: Array<IntArray>): Int {
        val row_count = IntArray(m)
        val col_count = IntArray(n)

        for (index in indices) {
            row_count[index[0]]++
            col_count[index[1]]++
        }

        var odd_count = 0
        for (i in 0 until m) {
            for (j in 0 until n) {
                if ((row_count[i] + col_count[j]) % 2 == 1) {
                    odd_count++
                }
            }
        }

        return odd_count
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1404. Number of Steps to Reduce a Number in Binary Representation to One
Сложность: medium

Дано бинарное представление целого числа в виде строки s. Верните количество шагов, необходимых для его сокращения до 1 по следующим правилам:
Если текущее число четное, его нужно разделить на 2.
Если текущее число нечетное, нужно прибавить к нему 1.
Гарантируется, что для всех тестовых случаев всегда можно достичь единицы.

Пример:

Input: s = "1101"
Output: 6
Explanation: "1101" corressponds to number 13 in their decimal representation.
Step 1) 13 is odd, add 1 and obtain 14. 
Step 2) 14 is even, divide by 2 and obtain 7.
Step 3) 7 is odd, add 1 and obtain 8.
Step 4) 8 is even, divide by 2 and obtain 4.  
Step 5) 4 is even, divide by 2 and obtain 2. 
Step 6) 2 is even, divide by 2 and obtain 1.  

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте переменную operations значением 0.

2⃣Повторяйте операции, пока длина строки s больше 1:
Если последний бит строки s равен 0, это означает, что число четное; примените операцию деления на 2, удалив последний бит.
В противном случае это означает, что число, представленное строкой, нечетное; добавьте 1 к числу, изменив строку, чтобы выполнить эту операцию.

3⃣Верните количество операций.

😎 Решение:

class Solution {
    fun numSteps(s: String): Int {
        var str = s.toCharArray().toMutableList()
        var operations = 0

        while (str.size > 1) {
            if (str.last() == '0') {
                str.removeAt(str.size - 1)
            } else {
                var i = str.size - 1
                while (i >= 0 && str[i] == '1') {
                    str[i] = '0'
                    i -= 1
                }
                if (i < 0) {
                    str.add(0, '1')
                } else {
                    str[i] = '1'
                }
            }
            operations += 1
        }

        return operations
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1119. Remove Vowels from a String
Сложность: easy

Дана строка s, удалите из нее гласные 'a', 'e', 'i', 'o' и 'u' и верните новую строку.

Пример:

Input: s = "leetcodeisacommunityforcoders"
Output: "ltcdscmmntyfrcdrs"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте метод isVowel(), который возвращает true, если переданный символ является одной из гласных [a, e, i, o, u], и false в противном случае.

2⃣Инициализируйте пустую строку ans.

3⃣Пройдитесь по каждому символу в строке s, и для каждого символа c проверьте, является ли он гласной, используя isVowel(c). Если нет, добавьте символ в строку ans. В конце верните строку ans.

😎 Решение:

class Solution {
    fun removeVowels(s: String): String {
        val ans = StringBuilder()
        for (char in s) {
            if (!isVowel(char)) {
                ans.append(char)
            }
        }
        return ans.toString()
    }

    private fun isVowel(c: Char): Boolean {
        return c in "aeiou"
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 301. Remove Invalid Parentheses
Сложность: hard

Дана строка s, содержащая скобки и буквы. Удалите минимальное количество неверных скобок, чтобы сделать строку допустимой.

Верните список уникальных строк, которые являются допустимыми с минимальным количеством удалений. Вы можете вернуть ответ в любом порядке.

Пример:

Input: s = "()())()"
Output: ["(())()","()()()"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Инициализируйте массив, который будет хранить все допустимые выражения.
Начните рекурсию с самой левой скобки в последовательности и двигайтесь вправо.
Определите состояние рекурсии переменной index, представляющей текущий обрабатываемый индекс в исходном выражении. Также используйте переменные left_count и right_count для отслеживания количества добавленных левых и правых скобок соответственно.

2⃣Обработка текущего символа:
Если текущий символ (S[i]) не является скобкой, добавьте его к окончательному решению для текущей рекурсии.
Если текущий символ является скобкой (S[i] == '(' или S[i] == ')'), у вас есть два варианта: либо отбросить этот символ как недопустимый, либо рассмотреть эту скобку как часть окончательного выражения.

3⃣Завершение рекурсии и проверка:
Когда все скобки в исходном выражении обработаны, проверьте, является ли текущее выражение допустимым, проверяя значения left_count и right_count (должны быть равны).
Если выражение допустимо, проверьте количество удалений (rem_count) и сравните его с минимальным количеством удалений, необходимых для получения допустимого выражения до сих пор.
Если текущее значение rem_count меньше, обновите глобальный минимум и добавьте новое выражение в массив допустимых выражений.

😎 Решение:

class Solution {
    private var validExpressions = mutableSetOf<String>()
    private var minimumRemoved = Int.MAX_VALUE

    private fun reset() {
        validExpressions.clear()
        minimumRemoved = Int.MAX_VALUE
    }

    private fun recurse(s: String, index: Int, leftCount: Int, rightCount: Int, expression: StringBuilder, removedCount: Int) {
        if (index == s.length) {
            if (leftCount == rightCount) {
                if (removedCount <= minimumRemoved) {
                    val possibleAnswer = expression.toString()
                    if (removedCount < minimumRemoved) {
                        validExpressions.clear()
                        minimumRemoved = removedCount
                    }
                    validExpressions.add(possibleAnswer)
                }
            }
            return
        }

        val currentCharacter = s[index]
        val length = expression.length

        if (currentCharacter != '(' && currentCharacter != ')') {
            expression.append(currentCharacter)
            recurse(s, index + 1, leftCount, rightCount, expression, removedCount)
            expression.deleteCharAt(length)
        } else {
            recurse(s, index + 1, leftCount, rightCount, expression, removedCount + 1)
            expression.append(currentCharacter)

            if (currentCharacter == '(') {
                recurse(s, index + 1, leftCount + 1, rightCount, expression, removedCount)
            } else if (rightCount < leftCount) {
                recurse(s, index + 1, leftCount, rightCount + 1, expression, removedCount)
            }

            expression.deleteCharAt(length)
        }
    }

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 972. Equal Rational Numbers
Сложность: hard

Даны две строки s и t, каждая из которых представляет собой неотрицательное рациональное число. Вернуть true тогда и только тогда, когда они представляют одно и то же число. Строки могут использовать скобки для обозначения повторяющейся части рационального числа.

Рациональное число может быть представлено с использованием до трех частей: <ЦелаяЧасть>, <НеповторяющаясяЧасть> и <ПовторяющаясяЧасть>. Число будет представлено одним из следующих трех способов:

<ЦелаяЧасть>
Например, 12, 0 и 123.
<ЦелаяЧасть><.><НеповторяющаясяЧасть>
Например, 0.5, 1., 2.12 и 123.0001.
<ЦелаяЧасть><.><НеповторяющаясяЧасть><(><ПовторяющаясяЧасть><)>
Например, 0.1(6), 1.(9), 123.00(1212).
Повторяющаяся часть десятичного разложения обозначается в круглых скобках. Например:

1/6 = 0.16666666... = 0.1(6) = 0.1666(6) = 0.166(66).

Пример:

Input: s = "0.(52)", t = "0.5(25)"
Output: true
Explanation: Because "0.(52)" represents 0.52525252..., and "0.5(25)" represents 0.52525252525..... , the strings represent the same number.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Преобразование дроби. Определите и изолируйте повторяющуюся часть дроби. Преобразуйте строку, представляющую число, в выражение вида S=x/(10^k-1), где x — повторяющаяся часть, а k — её длина.

2⃣Вычисление геометрической суммы. Преобразуйте повторяющуюся часть в сумму вида S=x*(r/(1-r)), где r = 10^(-k). Найдите значение дроби для повторяющейся части, используя формулу геометрической прогрессии.

3⃣Обработка неповторяющейся части. Определите значение неповторяющейся части дроби как обычное число. Объедините результаты для повторяющейся и неповторяющейся частей для получения итогового значения.

😎 Решение:

class Solution {
    fun isRationalEqual(S: String, T: String): Boolean {
        val f1 = convert(S)
        val f2 = convert(T)
        return f1.n == f2.n && f1.d == f2.d
    }

    fun convert(S: String): Fraction {
        var state = 0
        val ans = Fraction(0, 1)
        var decimalSize = 0

        for (part in S.split("[.()]".toRegex())) {
            state++
            if (part.isEmpty()) continue
            val x = part.toLong()
            val sz = part.length

            when (state) {
                1 -> ans.iadd(Fraction(x, 1))
                2 -> {
                    ans.iadd(Fraction(x, 10.0.pow(sz.toDouble()).toLong()))
                    decimalSize = sz
                }
                else -> {
                    var denom = 10.0.pow(decimalSize.toDouble()).toLong()
                    denom *= (10.0.pow(sz.toDouble()) - 1).toLong()
                    ans.iadd(Fraction(x, denom))
                }
            }
        }
        return ans
    }
}

class Fraction(var n: Long, var d: Long) {
    init {
        val g = gcd(n, d)
        n /= g
        d /= g
    }

    fun iadd(other: Fraction) {
        val numerator = this.n * other.d + this.d * other.n
        val denominator = this.d * other.d
        val g = gcd(numerator, denominator)
        this.n = numerator / g
        this.d = denominator / g
    }

    companion object {
        fun gcd(x: Long, y: Long): Long {
            return if (x != 0L) gcd(y % x, x) else y
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 759. Employee Free Time
Сложность: hard

Нам дан список schedule of employees, который представляет собой рабочее время каждого сотрудника. У каждого сотрудника есть список непересекающихся интервалов, и эти интервалы расположены в отсортированном порядке. Верните список конечных интервалов, представляющих общее свободное время положительной длины для всех сотрудников, также в отсортированном порядке. (Хотя мы представляем интервалы в форме [x, y], объекты внутри них являются интервалами, а не списками или массивами. Например, schedule[0][0].start = 1, schedule[0][0].end = 2, а schedule[0][0][0] не определено).Также мы не будем включать в наш ответ интервалы типа [5, 5], так как они имеют нулевую длину.

Пример:

Input: schedule = [[[1,2],[5,6]],[[1,3]],[[4,10]]]
Output: [[3,4]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Объедините все интервалы всех сотрудников в один список и отсортируйте его по начальным временам.

2⃣Объедините пересекающиеся интервалы в один.

3⃣Найдите промежутки между объединенными интервалами, представляющие свободное время.

😎 Решение:

class Interval(var start: Int, var end: Int)

fun employeeFreeTime(schedule: List<List<Interval>>): List<Interval> {
    val intervals = mutableListOf<Interval>()
    for (employee in schedule) {
        intervals.addAll(employee)
    }
    
    intervals.sortBy { it.start }
    
    val merged = mutableListOf<Interval>()
    for (interval in intervals) {
        if (merged.isEmpty() || merged.last().end < interval.start) {
            merged.add(interval)
        } else {
            merged.last().end = maxOf(merged.last().end, interval.end)
        }
    }
    
    val freeTime = mutableListOf<Interval>()
    for (i in 1 until merged.size) {
        if (merged[i].start > merged[i - 1].end) {
            freeTime.add(Interval(merged[i - 1].end, merged[i].start))
        }
    }
    
    return freeTime
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1074. Number of Submatrices That Sum to Target
Сложность: hard

Дана матрица и целевое значение. Верните количество непустых подматриц, сумма элементов которых равна целевому значению.

Подматрица x1, y1, x2, y2 — это набор всех ячеек matrix[x][y] с x1 <= x <= x2 и y1 <= y <= y2.

Две подматрицы (x1, y1, x2, y2) и (x1', y1', x2', y2') различны, если у них есть какая-то различающаяся координата: например, если x1 != x1'.

Пример:

Input: matrix = [[0,1,0],[1,1,1],[0,1,0]], target = 0
Output: 4
Explanation: The four 1x1 submatrices that only contain 0.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте результат: count = 0. Вычислите количество строк: r = len(matrix) и количество столбцов: c = len(matrix[0]). Вычислите двумерную префиксную сумму ps, выделив еще одну строку и еще один столбец для нулевых значений.

2⃣Итерируйте по строкам: r1 от 1 до r и r2 от r1 до r. Внутри этого двойного цикла фиксируйте левые и правые границы строк и инициализируйте хэш-таблицу для хранения префиксных сумм. Итерируйте по столбцам от 1 до c + 1, вычислите текущую префиксную сумму 1D curr_sum и увеличьте count на количество матриц, сумма которых равна target.

3⃣Добавьте текущую префиксную сумму 1D в хэш-таблицу. Когда все итерации завершены, верните count.

😎 Решение:

class Solution {
    fun numSubmatrixSumTarget(matrix: Array<IntArray>, target: Int): Int {
        val r = matrix.size
        val c = matrix[0].size
        val ps = Array(r + 1) { IntArray(c + 1) }
        
        for (i in 1..r) {
            for (j in 1..c) {
                ps[i][j] = ps[i - 1][j] + ps[i][j - 1] - ps[i - 1][j - 1] + matrix[i - 1][j - 1]
            }
        }
        
        var count = 0
        
        for (r1 in 1..r) {
            for (r2 in r1..r) {
                val h = mutableMapOf<Int, Int>()
                h[0] = 1
                for (col in 1..c) {
                    val currSum = ps[r2][col] - ps[r1 - 1][col]
                    count += h.getOrDefault(currSum - target, 0)
                    h[currSum] = h.getOrDefault(currSum, 0) + 1
                }
            }
        }
        
        return count
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача №44. Wildcard Matching
Сложность: hard

Учитывая входную строку s и шаблон p, реализуйте сопоставление шаблонов с подстановочными знаками с поддержкой '?' и '*', где:
- '?' соответствует любому отдельному символу.
- '*' соответствует любой последовательности символов (включая пустую последовательность).
- Соответствие должно охватывать всю входную строку.

Пример:

Input: s = "aa", p = "a*"  
Output: true  

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Использовать два указателя (i1 для шаблона, i2 для строки) и переменную start, отслеживающую последний *.

2⃣ Последовательно сравнивать символы строки и шаблона, учитывая правила ? и *.

3⃣ Если * найден, запоминать его позицию и двигаться дальше. Если несовпадение, но * был найден ранее, "откатить" указатель строки и попробовать снова.

😎 Решение:

class Solution {
    fun isMatch(s: String, p: String): Boolean {
        var i1 = 0
        var i2 = 0
        var start = -1
        var match = 0

        while (i2 < s.length) {
            if (i1 < p.length && (p[i1] == s[i2] || p[i1] == '?')) {
                i1++
                i2++
            } else if (i1 < p.length && p[i1] == '*') {
                start = i1
                match = i2
                i1++
            } else if (start != -1) {
                i1 = start + 1
                match++
                i2 = match
            } else {
                return false
            }
        }

        while (i1 < p.length && p[i1] == '*') {
            i1++
        }

        return i1 == p.length
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 179. Largest Number
Сложность: medium

Дан список неотрицательных целых чисел nums. Организуйте их таким образом, чтобы они составляли наибольшее число и верните его.

Поскольку результат может быть очень большим, вам необходимо вернуть строку вместо целого числа.

Пример:

Input: nums = [10,2]
Output: "210"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Преобразование и сортировка: Преобразовать каждое число в строку и отсортировать массив строк с использованием специального компаратора, который для двух строк 𝑎 и b сравнивает результаты конкатенации 𝑎+𝑏 и 𝑏+𝑎.

2⃣Проверка на нули: Если после сортировки первый элемент массива равен "0", вернуть "0", так как все числа в массиве нули.

3⃣Формирование результата: Конкатенировать отсортированные строки для формирования наибольшего числа и вернуть это число в виде строки.

😎 Решение:

class Solution {
    fun largestNumber(nums: IntArray): String {
        val strNums = nums.map { it.toString() }
        val sortedNums = strNums.sortedWith(compareByDescending<String> { a, b -> (a + b).compareTo(b + a) })
        if (sortedNums.first() == "0") {
            return "0"
        }
        return sortedNums.joinToString("")
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 113. Path Sum II
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева и целое число targetSum. Верните все пути от корня до листа, где сумма значений узлов в пути равна targetSum. Каждый путь должен быть возвращён как список значений узлов, а не ссылок на узлы.

Путь от корня до листа — это путь, начинающийся от корня и заканчивающийся на любом листовом узле. Лист — это узел без детей.

Пример:

Input: root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,5,1], targetSum = 22
Output: [[5,4,11,2],[5,8,4,5]]
Explanation: There are two paths whose sum equals targetSum:
5 + 4 + 11 + 2 = 22
5 + 8 + 4 + 5 = 22

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение функции recurseTree: Функция принимает текущий узел (node), оставшуюся сумму (remainingSum), которая необходима для продолжения поиска вниз по дереву, и список узлов (pathNodes), который содержит все узлы, встреченные до текущего момента на данной ветке.

2⃣Проверка условий: На каждом шаге проверяется, равна ли оставшаяся сумма значению текущего узла. Если это так и текущий узел является листом, текущий путь (pathNodes) добавляется в итоговый список путей, который должен быть возвращен.

3⃣Обработка всех ветвей: Учитывая, что значения узлов могут быть отрицательными, необходимо исследовать все ветви дерева до самых листьев, независимо от текущей суммы по пути.

😎 Решение:

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

class Solution {

    fun recurseTree(
        node: TreeNode?,
        remainingSum: Int,
        pathNodes: MutableList<Int>,
        pathsList: MutableList<MutableList<Int>>
    ) {
        if (node == null) {
            return
        }

        pathNodes.add(node.`val`)

        if (remainingSum == node.`val` && node.left == null && node.right == null) {
            pathsList.add(ArrayList(pathNodes))
        } else {
            node.left?.let {
                recurseTree(it, remainingSum - node.`val`, pathNodes, pathsList)
            }
            node.right?.let {
                recurseTree(it, remainingSum - node.`val`, pathNodes, pathsList)
            }
        }

        pathNodes.removeAt(pathNodes.size - 1)
    }

    fun pathSum(root: TreeNode?, sum: Int): MutableList<MutableList<Int>> {
        val pathsList = mutableListOf<MutableList<Int>>()
        recurseTree(root, sum, mutableListOf(), pathsList)
        return pathsList
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1002. Find Common Characters
Сложность: easy

Если задан массив строк words, верните массив всех символов, которые встречаются во всех строках внутри слов (включая дубликаты). Вы можете вернуть ответ в любом порядке.

Пример:

Input: words = ["bella","label","roller"]
Output: ["e","l","l"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация частотного массива:
Создайте массив для хранения минимальной частоты каждого символа, который будет встречаться во всех словах.

2⃣Обработка каждого слова:
Для каждого слова создайте временный массив для хранения частоты каждого символа в этом слове.
Обновите основной частотный массив, сравнивая его с временным массивом и сохраняя минимальные частоты каждого символа.

3⃣Формирование результата:
Создайте результирующий массив, добавляя каждый символ столько раз, сколько его минимальная частота.

😎 Решение:

class Solution {
    fun commonChars(words: Array<String>): List<String> {
        val minFreq = IntArray(26) { Int.MAX_VALUE }
        
        for (word in words) {
            val freq = IntArray(26)
            for (char in word) {
                freq[char - 'a']++
            }
            for (i in 0..25) {
                minFreq[i] = minOf(minFreq[i], freq[i])
            }
        }
        
        val result = mutableListOf<String>()
        for (i in 0..25) {
            repeat(minFreq[i]) {
                result.add(('a' + i).toString())
            }
        }
        return result
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 244. Shortest Word Distance II
Сложность: medium

Создайте структуру данных, которая будет инициализироваться массивом строк, а затем должна отвечать на запросы о наименьшем расстоянии между двумя разными строками из массива.

Реализуйте класс WordDistance:

WordDistance(String[] wordsDict) инициализирует объект с массивом строк wordsDict.
int shortest(String word1, String word2) возвращает наименьшее расстояние между word1 и word2 в массиве wordsDict.

Пример:

Input
["WordDistance", "shortest", "shortest"]
[[["practice", "makes", "perfect", "coding", "makes"]], ["coding", "practice"], ["makes", "coding"]]
Output
[null, 3, 1]
Explanation
WordDistance wordDistance = new WordDistance(["practice", "makes", "perfect", "coding", "makes"]);
wordDistance.shortest("coding", "practice"); // return 3
wordDistance.shortest("makes", "coding");    // return 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣В конструкторе класса переберите заданный список слов и создайте словарь, сопоставляя слово с его позициями в массиве. Поскольку мы обрабатываем слова слева направо, индексы будут по умолчанию отсортированы для всех слов.

2⃣Для данной пары слов получите список индексов (вхождений в исходный массив слов). Назовём эти два массива loc1 и loc2. Инициализируйте две переменные-указателя l1 = 0 и l2 = 0.

3⃣Для данных l1 и l2 обновите (если возможно) минимальную разницу (расстояние) до текущего момента, т.е. dist = min(dist, abs(loc1[l1] - loc2[l2])). Затем проверьте, если loc1[l1] < loc2[l2], и если это так, переместите l1 на один шаг вперёд, т.е. l1 = l1 + 1. В противном случае, переместите l2 на один шаг вперёд, т.е. l2 = l2 + 1. Продолжайте это делать, пока все элементы в меньшем из двух массивов позиций не будут обработаны. Верните глобальное минимальное расстояние между словами.

😎 Решение:

class WordDistance(words: Array<String>) {

    private val locations: MutableMap<String, MutableList<Int>> = HashMap()

    init {
        for (i in words.indices) {
            if (!locations.containsKey(words[i])) {
                locations[words[i]] = ArrayList()
            }
            locations[words[i]]!!.add(i)
        }
    }

    fun shortest(word1: String, word2: String): Int {
        val loc1 = locations[word1]!!
        val loc2 = locations[word2]!!
        var l1 = 0
        var l2 = 0
        var minDiff = Int.MAX_VALUE

        while (l1 < loc1.size && l2 < loc2.size) {
            minDiff = Math.min(minDiff, Math.abs(loc1[l1] - loc2[l2]))
            if (loc1[l1] < loc2[l2]) {
                l1++
            } else {
                l2++
            }
        }
        return minDiff
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 993. Cousins in Binary Tree
Сложность: easy

Дан корень бинарного дерева с уникальными значениями и значения двух различных узлов дерева x и y. Верните true, если узлы, соответствующие значениям x и y в дереве, являются кузенами, иначе верните false.

Два узла бинарного дерева являются кузенами, если они находятся на одной глубине и имеют разных родителей.

Обратите внимание, что в бинарном дереве корневой узел находится на глубине 0, а дети каждого узла глубины k находятся на глубине k + 1.

Пример:

Input: root = [1,2,3,4], x = 4, y = 3
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Поиск глубины и родителя для каждого узла:
Используйте поиск в глубину (DFS) для обхода дерева.
Для каждого узла сохраняйте его глубину и родителя, если значение узла равно x или y.

2⃣Проверка условий на кузенов:
Узлы являются кузенами, если они находятся на одной глубине, но имеют разных родителей.

3⃣Возврат результата:
Если узлы удовлетворяют условиям на кузенов, верните true, иначе верните false.

😎 Решение:

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

class Solution {
    private var parentX: TreeNode? = null
    private var parentY: TreeNode? = null
    private var depthX = -1
    private var depthY = -1
    
    fun isCousins(root: TreeNode?, x: Int, y: Int): Boolean {
        dfs(root, null, 0, x, y)
        return depthX == depthY && parentX != parentY
    }
    
    private fun dfs(node: TreeNode?, parent: TreeNode?, depth: Int, x: Int, y: Int) {
        if (node == null) return
        if (node.`val` == x) {
            parentX = parent
            depthX = depth
        } else if (node.`val` == y) {
            parentY = parent
            depthY = depth
        } else {
            dfs(node.left, node, depth + 1, x, y)
            dfs(node.right, node, depth + 1, x, y)
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний