Задача: 1466. Reorder Routes to Make All Paths Lead to the City Zero
Сложность: medium

Дано n городов, пронумерованных от 0 до n - 1, и n - 1 дорог, таких, что существует только один путь между двумя различными городами (эта сеть образует дерево). В прошлом году Министерство транспорта решило направить дороги в одном направлении, потому что они слишком узкие.

Дороги представлены массивом connections, где connections[i] = [ai, bi] представляет дорогу от города ai до города bi.
В этом году в столице (город 0) будет большое событие, и многие люди хотят приехать в этот город.
Ваша задача состоит в том, чтобы переориентировать некоторые дороги так, чтобы каждый город мог посетить город 0. Верните минимальное количество изменённых дорог.

Гарантируется, что каждый город может добраться до города 0 после перенаправления.

Пример:

Input: n = 6, connections = [[0,1],[1,3],[2,3],[4,0],[4,5]]
Output: 3
Explanation: Change the direction of edges show in red such that each node can reach the node 0 (capital).

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте переменную count для подсчета количества рёбер, которые необходимо изменить. Инициализируйте её нулём. Создайте список смежности adj, который содержит список пар целых чисел так, чтобы adj[node] содержал всех соседей node в форме (neighbor, sign), где neighbor - соседний узел, а sign обозначает направление ребра (оригинальное или искусственное).

2⃣Начните обход в глубину (DFS). Используйте функцию dfs для выполнения обхода. В каждом вызове передавайте параметры node, parent и adj. Начните с узла 0 и parent равным -1.

3⃣Перебирайте всех соседей узла с помощью adj[node]. Для каждого neighbor, sign в adj[node], проверьте, равен ли neighbor родителю. Если равен, не посещайте его снова. Если neighbor не равен parent, выполните count += sign и рекурсивно вызовите dfs с node = neighbor и parent = node. По завершении обхода DFS, в count будет содержаться количество рёбер, которые необходимо изменить. Верните count.

😎 Решение:

class Solution {
    var count = 0

    fun dfs(node: Int, parent: Int, adj: Map<Int, List<Pair<Int, Int>>>) {
        adj[node]?.forEach { (neighbor, sign) ->
            if (neighbor != parent) {
                count += sign
                dfs(neighbor, node, adj)
            }
        }
    }

    fun minReorder(n: Int, connections: Array<IntArray>): Int {
        val adj = mutableMapOf<Int, MutableList<Pair<Int, Int>>>()
        for (connection in connections) {
            adj.computeIfAbsent(connection[0]) { mutableListOf() }.add(connection[1] to 1)
            adj.computeIfAbsent(connection[1]) { mutableListOf() }.add(connection[0] to 0)
        }
        dfs(0, -1, adj)
        return count
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1286. Iterator for Combination
Сложность: medium

Создайте класс CombinationIterator:

CombinationIterator(string characters, int combinationLength) Инициализирует объект строкой characters, содержащей отсортированные различные строчные буквы английского алфавита, и числом combinationLength в качестве аргументов.
next() Возвращает следующую комбинацию длины combinationLength в лексикографическом порядке.
hasNext() Возвращает true, если и только если существует следующая комбинация.

Пример:

Input
["CombinationIterator", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext"]
[["abc", 2], [], [], [], [], [], []]
Output
[null, "ab", true, "ac", true, "bc", false]

Explanation
CombinationIterator itr = new CombinationIterator("abc", 2);
itr.next();    // return "ab"
itr.hasNext(); // return True
itr.next();    // return "ac"
itr.hasNext(); // return True
itr.next();    // return "bc"
itr.hasNext(); // return False

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сгенерируйте все возможные бинарные битовые маски длины n: от 0 до 2^n - 1.

2⃣Используйте битовые маски с k установленными битами для генерации комбинаций из k элементов. Если n - 1 - j-й бит установлен в битовой маске, это указывает на присутствие символа characters[j] в комбинации и наоборот.

3⃣Теперь у вас есть все заранее вычисленные комбинации. Извлекайте их одну за другой по каждому запросу.

😎 Решение:

class CombinationIterator(characters: String, combinationLength: Int) {
    private val combinations: MutableList<String> = mutableListOf()

    init {
        val n = characters.length
        val k = combinationLength
        for (bitmask in 0 until (1 shl n)) {
            if (bitmask.countOneBits() == k) {
                val curr = StringBuilder()
                for (j in 0 until n) {
                    if (bitmask and (1 shl (n - j - 1)) != 0) {
                        curr.append(characters[j])
                    }
                }
                combinations.add(curr.toString())
            }
        }
    }

    fun next(): String {
        return combinations.removeAt(combinations.size - 1)
    }

    fun hasNext(): Boolean {
        return combinations.isNotEmpty()
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 98. Validate Binary Search Tree
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева. Определите, является ли это дерево допустимым бинарным деревом поиска (BST), где левое поддерево содержит только узлы с ключами меньше текущего, а правое — только с ключами больше текущего. Оба поддерева также должны быть BST.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используем симметричный обход дерева (inorder), при котором значения должны идти строго по возрастанию.

2⃣Храним значение предыдущего узла и сравниваем его с текущим: если текущее значение не больше предыдущего — дерево не BST.

3⃣Таким образом, проходим дерево один раз, не храня весь список обхода, что экономит память.

😎 Решение:

class TreeNode(var value: Int, var left: TreeNode? = null, var right: TreeNode? = null)

class Solution {
    private var prev: Long = Long.MIN_VALUE

    private fun inorder(root: TreeNode?): Boolean {
        if (root == null) {
            return true
        }
        if (!inorder(root.left)) {
            return false
        }
        if (root.value <= prev) {
            return false
        }
        prev = root.value.toLong()
        return inorder(root.right)
    }

    fun isValidBST(root: TreeNode?): Boolean {
        return inorder(root)
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 754. Reach a Number
Сложность: medium

Вы стоите в позиции 0 на бесконечной числовой прямой. В позиции target находится пункт назначения. Вы можете сделать некоторое количество ходов numMoves так, чтобы: на каждом ходу вы могли пойти либо налево, либо направо. Во время i-го хода (начиная с i == 1 до i == numMoves) вы делаете i шагов в выбранном направлении. Учитывая целое число target, верните минимальное количество ходов (т.е. минимальное numMoves), необходимое для достижения пункта назначения.

Пример:

Input: target = 2
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте переменную для текущей позиции (position) и счетчик шагов (steps).

2⃣Используйте цикл, чтобы добавлять к position текущее количество шагов и увеличивать steps.

3⃣Если position достигает или превышает target и разница между position и target четная, остановите цикл и верните steps.

😎 Решение:

fun reachTarget(target: Int): Int {
    var target = kotlin.math.abs(target)
    var position = 0
    var steps = 0
    while (position < target || (position - target) % 2 != 0) {
        steps++
        position += steps
    }
    return steps
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 125. Valid Palindrome
Сложность: easy

Фраза является палиндромом, если после преобразования всех заглавных букв в строчные и удаления всех неалфавитно-цифровых символов она читается одинаково как слева направо, так и справа налево. Алфавитно-цифровые символы включают в себя буквы и цифры.

Для данной строки s верните true, если она является палиндромом, и false в противном случае.

Пример:

Input: s = "A man, a plan, a canal: Panama"
Output: true
Explanation: "amanaplanacanalpanama" is a palindrome.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Установите два указателя — с начала и конца строки.

2⃣Пропускайте неалфавитно-цифровые символы, сравнивая символы, пока указатели не сойдутся.

3⃣Если встретились несовпадающие символы — это не палиндром, иначе — да.

😎 Решение:

class Solution {
    fun isPalindrome(s: String): Boolean {
        var i = 0
        var j = s.length - 1

        while (i < j) {
            while (i < j && !s[i].isLetterOrDigit()) {
                i++
            }
            while (i < j && !s[j].isLetterOrDigit()) {
                j--
            }

            if (s[i].toLowerCase() != s[j].toLowerCase()) {
                return false
            }

            i++
            j--
        }

        return true
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1243. Array Transformation
Сложность: easy

Если задан исходный массив arr, то каждый день вы создаете новый массив, используя массив предыдущего дня. В i-й день вы выполняете следующие операции над массивом дня i-1, чтобы получить массив дня i: если элемент меньше своего левого и правого соседа, то этот элемент увеличивается. Если элемент больше своего левого и правого соседа, то этот элемент уменьшается. Первый и последний элементы никогда не меняются. Через несколько дней массив не меняется. Верните этот окончательный массив.

Пример:

Input: arr = [6,2,3,4]
Output: [6,3,3,4]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация нового массива с такими же значениями, как у исходного массива.
Циклически изменяем массив в соответствии с правилами, пока он не перестанет меняться.

2⃣Для каждого элемента массива проверяем, изменяется ли он в зависимости от его левого и правого соседей.
Если элемент меньше своего левого и правого соседей, увеличиваем его.
Если элемент больше своего левого и правого соседей, уменьшаем его.

3⃣Первый и последний элементы массива остаются неизменными.

😎 Решение:

class Solution {
    fun transformArray(arr: IntArray): IntArray {
        var arr = arr
        var changed: Boolean
        do {
            changed = false
            val newArr = arr.copyOf()
            for (i in 1 until arr.size - 1) {
                if (arr[i] < arr[i - 1] && arr[i] < arr[i + 1]) {
                    newArr[i]++
                    changed = true
                } else if (arr[i] > arr[i - 1] && arr[i] > arr[i + 1]) {
                    newArr[i]--
                    changed = true
                }
            }
            arr = newArr
        } while (changed)
        return arr
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 250. Count Univalue Subtrees
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева, верните количество поддеревьев с одинаковыми значениями.

Поддерево с одинаковыми значениями означает, что все узлы поддерева имеют одно и то же значение.

Пример:

Input: root = [5,1,5,5,5,null,5]
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте целочисленную переменную count для подсчета количества поддеревьев с одинаковыми значениями. Инициализируйте её значением 0.

2⃣Выполните обход в глубину (DFS) для данного бинарного дерева. Выполните dfs(root), где dfs — это рекурсивный метод, который принимает узел TreeNode в качестве параметра, от которого начинается обход. Метод возвращает логическое значение, указывающее, является ли поддерево, укоренённое в этом узле, поддеревом с одинаковыми значениями. Выполните следующие действия в этом методе:
Если узел равен null, верните true.
Рекурсивно проверьте, образует ли левый потомок поддерево с одинаковыми значениями. Выполните isLeftUniValue = dfs(node.left).
Рекурсивно проверьте, образует ли правый потомок поддерево с одинаковыми значениями. Выполните isRightUniValue = dfs(node.right).
Если оба потомка образуют поддеревья с одинаковыми значениями, т.е. isLeftUniValue && isRightUniValue равно true, сравните значения потомков узла со значением самого узла. Если левый потомок существует и node.left.val != node.val, верните false, так как значения не совпадают и мы не имеем поддерева с одинаковыми значениями. Аналогично, если правый потомок существует и node.right.val != node.val, верните false. В противном случае, увеличьте count на 1 и верните true.
В противном случае, одно или оба поддерева потомков не образуют поддеревья с одинаковыми значениями, поэтому дерево, укоренённое в node, также не может быть таким поддеревом. Верните false.

3⃣Верните count.

😎 Решение:

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

class Solution {
    private var count = 0

    private fun dfs(node: TreeNode?): Boolean {
        if (node == null) {
            return true
        }

        val isLeftUniValue = dfs(node.left)
        val isRightUniValue = dfs(node.right)

        if (isLeftUniValue && isRightUniValue) {
            if (node.left != null && node.left!!.`val` != node.`val`) {
                return false
            }
            if (node.right != null && node.right!!.`val` != node.`val`) {
                return false
            }
            count++
            return true
        }
        return false
    }

    fun countUnivalSubtrees(root: TreeNode?): Int {
        dfs(root)
        return count
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 36. Valid Sudoku
Сложность: medium

Определите, является ли доска Судоку 9x9 валидной. Проверяются только заполненные ячейки, следуя правилам:
- В каждой строке числа 1-9 не повторяются.
- В каждом столбце числа 1-9 не повторяются.
- В каждом 3x3 блоке числа 1-9 не повторяются.

Пример:

Input: board =  
[["5","3",".",".","7",".",".",".","."]  
,["6",".",".","1","9","5",".",".","."]  
,[".","9","8",".",".",".",".","6","."]  
,["8",".",".",".","6",".",".",".","3"]  
,["4",".",".","8",".","3",".",".","1"]  
,["7",".",".",".","2",".",".",".","6"]  
,[".","6",".",".",".",".","2","8","."]  
,[".",".",".","4","1","9",".",".","5"]  
,[".",".",".",".","8",".",".","7","9"]]  
Output: true  

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создаем три массива Set, чтобы отслеживать числа в строках, столбцах и 3x3 блоках.

2⃣Проходим по каждой ячейке, проверяя наличие дубликатов в соответствующих множествах.

3⃣Если не найдено повторений, возвращаем true, иначе false.

😎 Решение:

class Solution {
    fun isValidSudoku(board: Array<CharArray>): Boolean {
        val N = 9
        val rows = Array(N) { mutableSetOf<Char>() }
        val cols = Array(N) { mutableSetOf<Char>() }
        val boxes = Array(N) { mutableSetOf<Char>() }

        for (r in 0 until N) {
            for (c in 0 until N) {
                val value = board[r][c]
                if (value == '.') continue

                if (!rows[r].add(value) || !cols[c].add(value) || !boxes[(r / 3) * 3 + (c / 3)].add(value)) {
                    return false
                }
            }
        }

        return true
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1493. Longest Subarray of 1's After Deleting One Element
Сложность: medium

Дан бинарный массив nums, из которого следует удалить один элемент.

Верните размер самой длинной непустой подмассивы, содержащей только 1, в результирующем массиве. Верните 0, если такого подмассива не существует.

Пример:

Input: nums = [0,1,1,1,0,1,1,0,1]
Output: 5
Explanation: After deleting the number in position 4, [0,1,1,1,1,1,0,1] longest subarray with value of 1's is [1,1,1,1,1].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных:
zeroCount для подсчёта нулей в текущем окне, longestWindow для хранения максимальной длины окна, содержащего не более одного нуля, и start для левой границы окна.

2⃣Итерация по массиву:
При каждом элементе увеличиваем zeroCount, если это ноль.
Если zeroCount превышает 1, сокращаем окно, перемещая левую границу вправо и уменьшая zeroCount, пока количество нулей не станет меньше или равно 1.
Обновляем longestWindow текущей длиной окна i - start.

3⃣Возврат результата:
Вернуть longestWindow.

😎 Решение:

class Solution {
    fun longestSubarray(nums: IntArray): Int {
        var zeroCount = 0
        var longestWindow = 0
        var start = 0

        for (i in nums.indices) {
            if (nums[i] == 0) {
                zeroCount++
            }

            while (zeroCount > 1) {
                if (nums[start] == 0) {
                    zeroCount--
                }
                start++
            }

            longestWindow = maxOf(longestWindow, i - start)
        }

        return longestWindow
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 513. Find Bottom Left Tree Value
Сложность: medium

Дан корень двоичного дерева, верните самое левое значение в последней строке дерева.

Пример:

Input: root = [2,1,3]
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте переменную maxDepth для хранения глубины нижнего уровня дерева. Инициализируйте переменную bottomLeftValue для хранения самого левого значения в последней строке дерева.

2⃣Реализуйте рекурсивную функцию dfs, которая обходит дерево и находит самое левое значение в последней строке дерева. Параметры функции: current (текущий узел) и depth (его глубина). Проверьте, пуст ли текущий узел. Если да, то вернитесь.

3⃣Проверьте, превышает ли текущая глубина глобальную переменную maxDepth. Если да, это значит, что мы нашли новый уровень. Установите maxDepth в значение текущей глубины. Установите bottomLeftValue в значение текущего узла. Рекурсивно вызовите dfs для левого поддерева текущего узла, увеличив глубину на один. Рекурсивно вызовите dfs для правого поддерева текущего узла, увеличив глубину на один. Вызовите dfs с корнем и начальной глубиной 0. Верните bottomLeftValue.

😎 Решение:

class Solution {
    private var maxDepth = -1
    private var bottomLeftValue = 0
    
    fun findBottomLeftValue(root: TreeNode?): Int {
        dfs(root, 0)
        return bottomLeftValue
    }
    
    private fun dfs(current: TreeNode?, depth: Int) {
        if (current == null) return
        
        if (depth > maxDepth) {
            maxDepth = depth
            bottomLeftValue = current.`val`
        }
        
        dfs(current.left, depth + 1)
        dfs(current.right, depth + 1)
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 269. Alien Dictionary
Сложность: hard

Существует новый инопланетный язык, использующий английский алфавит, но в неизвестном порядке.
Дан массив слов words, отсортированных лексикографически по правилам этого языка.
Найти возможный порядок букв. Если такого порядка не существует — верните пустую букву.

Пример:

Input: words = ["wrt","wrf","er","ett","rftt"]
Output: "wertf"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Извлечение отношений порядка и создание списков смежности:
Извлечь отношения порядка между буквами из слов.
Вставить их в список смежности, обрабатывая случаи, когда одно слово является префиксом другого.

2⃣Подсчет числа входящих ребер:
Подсчитать количество входящих ребер (in-degree) для каждой буквы.
Построить исходящий список смежности и одновременно считать входящие ребра для каждой буквы.

3⃣Обход в ширину (BFS):
Инициализировать очередь буквами с нулевым in-degree.
Выполнять BFS, добавляя буквы в результат, когда их in-degree становится нулевым.
Продолжать до тех пор, пока очередь не станет пустой.
Проверить наличие циклов и вернуть результат.

😎 Решение:

import java.util.*

class Solution {
    fun alienOrder(words: Array<String>): String {
        val adjList = mutableMapOf<Char, MutableSet<Char>>()
        val inDegree = mutableMapOf<Char, Int>()

        for (word in words) {
            for (char in word) {
                inDegree[char] = 0
            }
        }

        for ((firstWord, secondWord) in words.zip(words.drop(1))) {
            for ((c, d) in firstWord.zip(secondWord)) {
                if (c != d) {
                    if (d !in adjList.getOrDefault(c, mutableSetOf())) {
                        adjList.getOrPut(c) { mutableSetOf() }.add(d)
                        inDegree[d] = inDegree.getOrDefault(d, 0) + 1
                    }
                    break
                }
            }
            if (secondWord.length < firstWord.length && firstWord.startsWith(secondWord)) {
                return ""
            }
        }

        val output = mutableListOf<Char>()
        val queue: Queue<Char> = LinkedList()

        for ((char, degree) in inDegree) {
            if (degree == 0) {
                queue.add(char)
            }
        }

        while (queue.isNotEmpty()) {
            val c = queue.poll()
            output.add(c)
            for (d in adjList.getOrDefault(c, emptySet())) {
                inDegree[d] = inDegree[d]!! - 1
                if (inDegree[d] == 0) {
                    queue.add(d)
                }
            }
        }

        if (output.size < inDegree.size) {
            return ""
        }

        return output.joinToString("")
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

📺 База 1000+ реальных собеседований

На программиста, тестировщика, аналитика, проджекта и другие IT профы.

Есть собесы от ведущих компаний: Сбер, Яндекс, ВТБ, Тинькофф, Озон, Wildberries и т.д.

🎯 Переходи по ссылке и присоединяйся к базе, чтобы прокачать свои шансы на успешное трудоустройство!

Задача: 79. Word Search
Сложность: medium

Дана сетка символов размером m на n, называемая board, и строка word. Верните true, если слово word существует в сетке.

Слово можно составить из букв последовательно смежных ячеек, где смежные ячейки находятся рядом по горизонтали или вертикали. Одна и та же ячейка с буквой не может быть использована более одного раза.

Пример:

Input: board = [["A","B","C","E"],["S","F","C","S"],["A","D","E","E"]], word = "ABCCED"
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Общий подход к алгоритмам обратной трассировки: В каждом алгоритме обратной трассировки существует определенный шаблон кода. Например, один из таких шаблонов можно найти в нашем разделе "Рекурсия II". Скелет алгоритма представляет собой цикл, который проходит через каждую ячейку в сетке. Для каждой ячейки вызывается функция обратной трассировки (backtrack()), чтобы проверить, можно ли найти решение, начиная с этой ячейки.

2⃣Функция обратной трассировки: Эта функция, реализуемая как алгоритм поиска в глубину (DFS), часто представляет собой рекурсивную функцию. Первым делом проверяется, достигнут ли базовый случай рекурсии, когда слово для сопоставления пусто, то есть для каждого префикса слова уже найдено совпадение. Затем проверяется, не является ли текущее состояние недопустимым: либо позиция ячейки выходит за границы доски, либо буква в текущей ячейке не совпадает с первой буквой слова.

3⃣Исследование и завершение: Если текущий шаг допустим, начинается исследование с использованием стратегии DFS. Сначала текущая ячейка помечается как посещенная, например, любой неалфавитный символ подойдет. Затем осуществляется итерация через четыре возможных направления: вверх, вправо, вниз и влево. Порядок направлений может быть изменен по предпочтениям пользователя. В конце исследования ячейка возвращается к своему исходному состоянию, и возвращается результат исследования.

😎 Решение:

class Solution {
    lateinit var board: Array<CharArray>
    var ROWS: Int = 0
    var COLS: Int = 0

    fun exist(board: Array<CharArray>, word: String): Boolean {
        this.board = board
        ROWS = board.size
        COLS = board[0].size

        for (row in 0 until ROWS) {
            for (col in 0 until COLS) {
                if (backtrack(row, col, word, 0)) {
                    return true
                }
            }
        }
        return false
    }

    private fun backtrack(row: Int, col: Int, word: String, index: Int): Boolean {
        if (index == word.length) return true
        if (row < 0 || row == ROWS || col < 0 || col == COLS || board[row][col] != word[index]) return false

        board[row][col] = '#'
        val result = (backtrack(row + 1, col, word, index + 1) ||
                      backtrack(row - 1, col, word, index + 1) ||
                      backtrack(row, col + 1, word, index + 1) ||
                      backtrack(row, col - 1, word, index + 1))
        board[row][col] = word[index]
        return result
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний