Задача: 688. Knight Probability in Chessboard
Сложность: medium

На шахматной доске размером n x n конь начинает в клетке (row, column) и пытается сделать ровно k ходов. Строки и столбцы нумеруются с 0, так что верхняя левая клетка — это (0, 0), а нижняя правая — (n - 1, n - 1).

Шахматный конь имеет восемь возможных ходов, как показано ниже. Каждый ход — это два поля в кардинальном направлении, затем одно поле в ортогональном направлении.

Каждый раз, когда конь делает ход, он случайным образом выбирает один из восьми возможных ходов (даже если этот ход выведет его за пределы шахматной доски) и перемещается туда.

Конь продолжает двигаться, пока не сделает ровно k ходов или не выйдет за пределы доски.

Верните вероятность того, что конь останется на доске после того, как он завершит свои ходы.

Пример:

Input: n = 3, k = 2, row = 0, column = 0
Output: 0.06250
Explanation: There are two moves (to (1,2), (2,1)) that will keep the knight on the board.
From each of those positions, there are also two moves that will keep the knight on the board.
The total probability the knight stays on the board is 0.0625.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите возможные направления для ходов коня в directions. Инициализируйте таблицу динамического программирования dp нулями. Установите dp[0][row][column] равным 1, что представляет начальную позицию коня.

2⃣Итерация по ходам от 1 до k. Итерация по строкам от 0 до n−1. Итерация по столбцам от 0 до n−1. Итерация по возможным направлениям: вычислите i' как i минус вертикальный компонент направления. Вычислите j' как j минус горизонтальный компонент направления. Проверьте, находятся ли i' и j' в диапазоне [0, n−1]. Если находятся, добавьте (1/8) * dp[moves−1][i'][j'] к dp[moves][i][j].

3⃣Вычислите общую вероятность, суммируя все значения в dp[k]. Верните общую вероятность.

😎 Решение:

class Solution {
    function knightProbability($n, $k, $row, $column) {
        $directions = [[1, 2], [1, -2], [-1, 2], [-1, -2], [2, 1], [2, -1], [-2, 1], [-2, -1]];
        $dp = array_fill(0, $k + 1, array_fill(0, $n, array_fill(0, $n, 0)));
        $dp[0][$row][$column] = 1;

        for ($moves = 1; $moves <= $k; $moves++) {
            for ($i = 0; $i < $n; $i++) {
                for ($j = 0; $j < $n; $j++) {
                    foreach ($directions as $direction) {
                        $prevI = $i - $direction[0];
                        $prevJ = $j - $direction[1];
                        if ($prevI >= 0 && $prevI < $n && $prevJ >= 0 && $prevJ < $n) {
                            $dp[$moves][$i][$j] += $dp[$moves - 1][$prevI][$prevJ] / 8;
                        }
                    }
                }
            }
        }

        $totalProbability = 0;
        for ($i = 0; $i < $n; $i++) {
            for ($j = 0; $j < $n; $j++) {
                $totalProbability += $dp[$k][$i][$j];
            }
        }

        return $totalProbability;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

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

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

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

Верните максимальное количество событий, которые вы можете посетить.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

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

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

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

😎 Решение:

class Solution {
    function maxEvents($events) {
        usort($events, function($a, $b) {
            return $a[1] <=> $b[1];
        });

        $visitedDays = [];
        $count = 0;
        foreach ($events as $event) {
            list($start, $end) = $event;
            for ($day = $start; $day <= $end; $day++) {
                if (!in_array($day, $visitedDays)) {
                    $visitedDays[] = $day;
                    $count++;
                    break;
                }
            }
        }

        return $count;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 155. Min Stack
Сложность: medium

Разработайте стек, который поддерживает операции добавления элемента, удаления элемента, получения верхнего элемента и извлечения минимального элемента за постоянное время.
Реализуйте класс MinStack:
MinStack() инициализирует объект стека.
void push(int val) добавляет элемент val в стек.
void pop() удаляет элемент на вершине стека.
int top() возвращает верхний элемент стека.
int getMin() извлекает минимальный элемент в стеке.
Вы должны реализовать решение с временной сложностью O(1) для каждой функции.

Пример:

Input
["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"]
[[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]]

Output
[null,null,null,null,-3,null,0,-2]

Explanation
MinStack minStack = new MinStack();
minStack.push(-2);
minStack.push(0);
minStack.push(-3);
minStack.getMin(); // return -3
minStack.pop();
minStack.top();    // return 0
minStack.getMin(); // return -2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация стека:
Создайте структуру данных, которая будет использоваться для хранения элементов стека. Эта структура должна поддерживать не только обычные операции стека, но и быстрый доступ к минимальному элементу.
Инициализируйте стек с помощью конструктора MinStack(), который подготовит все необходимые структуры данных для дальнейшей работы.

2⃣Работа со стеком:
Метод push(int val): добавьте элемент val в стек. При добавлении элемента обновите вспомогательную структуру данных, которая отслеживает минимальные значения на каждом уровне стека. Это позволит сохранить константное время выполнения для операции getMin().
Метод pop(): удалите элемент из вершины стека. При этом также необходимо обновить структуру, которая отслеживает минимальные значения, чтобы она корректно отражала новое состояние стека после удаления элемента.

3⃣Доступ к элементам:
Метод top(): возвращайте верхний элемент стека. В языках, таких как Python, это можно сделать, обратившись к последнему элементу списка через индекс -1 (например, self.stack[-1]).
Метод getMin(): извлекайте минимальный элемент стека. Благодаря дополнительной структуре данных, поддерживающей отслеживание минимальных значений на каждом уровне стека, этот метод также выполняется за константное время.

😎 Решение:

class MinStack {
    private $stack = [];

    public function __construct() {
        $this->stack = [];
    }

    private function last() {
        return end($this->stack);
    }

    public function push($x) {
        if (empty($this->stack)) {
            array_push($this->stack, [$x, $x]);
            return;
        }

        $currentMin = $this->last()[1];
        array_push($this->stack, [$x, min($currentMin, $x)]);
    }

    public function pop() {
        array_pop($this->stack);
    }

    public function top() {
        $last = $this->last();
        return $last[0];
    }

    public function getMin() {
        $last = $this->last();
        return $last[1];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 80. Remove Duplicates from Sorted Array II
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums, отсортированный в неубывающем порядке. Удалите из него некоторые дубликаты на месте так, чтобы каждый уникальный элемент встречался не более двух раз. Относительный порядок элементов должен быть сохранён.

Поскольку в некоторых языках программирования невозможно изменить длину массива, результат следует разместить в первой части массива nums. Более формально, если после удаления дубликатов остаётся k элементов, то первые k элементов массива nums должны содержать итоговый результат. Не важно, что остаётся за пределами первых k элементов.

Верните k после размещения итогового результата в первые k слотов массива nums.

Не выделяйте дополнительное пространство для другого массива. Вы должны сделать это, изменяя исходный массив на месте с использованием дополнительной памяти O(1).

Пример:

Input: nums = [1,1,1,2,2,3]
Output: 5, nums = [1,1,2,2,3,_]
Explanation: Your function should return k = 5, with the first five elements of nums being 1, 1, 2, 2 and 3 respectively.
It does not matter what you leave beyond the returned k (hence they are underscores).

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных: Используйте две переменные: i, которая указывает на текущий индекс в массиве, и count, которая отслеживает количество каждого элемента. Начните обработку массива с первого элемента (индекс 1), предполагая, что первый элемент всегда имеет count равный 1.

2⃣Обработка элементов массива: Для каждого элемента в массиве:

3⃣Если текущий элемент такой же, как предыдущий (nums[i] == nums[i - 1]), увеличьте count.
Если count больше 2, это означает, что текущий элемент встречается более двух раз. В этом случае удалите этот элемент из массива с помощью операции удаления, поддерживаемой вашим языком программирования (например, del, pop, remove), и уменьшите индекс i на 1, чтобы корректно обработать следующий элемент.
Если текущий элемент отличается от предыдущего (nums[i] != nums[i - 1]), это означает начало новой последовательности, поэтому сбросьте count к 1.
Возвращение результата: После обработки всех элементов в массиве, все ненужные дубликаты удалены, и в массиве остаются только допустимые элементы. Верните длину обработанного массива, так как это количество элементов, которые теперь соответствуют условиям задачи.

😎 Решение:

function removeDuplicates(&$nums) {
    $j = 0;
    for ($i = 0; $i < count($nums); $i++) {
        if ($j < 2 || $nums[$i] > $nums[$j - 2]) {
            $nums[$j++] = $nums[$i];
        }
    }
    return $j;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1150. Check If a Number Is Majority Element in a Sorted Array
Сложность: easy

Дан целочисленный массив nums, отсортированный в неубывающем порядке, и целое число target. Верните true, если target является элементом большинства, или false в противном случае.

Элемент большинства в массиве nums — это элемент, который встречается в массиве более чем nums.length / 2 раз.

Пример:

Input: nums = [2,4,5,5,5,5,5,6,6], target = 5
Output: true
Explanation: The value 5 appears 5 times and the length of the array is 9.
Thus, 5 is a majority element because 5 > 9/2 is true.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменной count:
Инициализируйте переменную count значением 0..

2⃣Итерация по списку nums:
Пройдите по каждому элементу списка nums.
Если элемент num равен target, увеличьте значение переменной count.

3⃣Проверка условия мажоритарного элемента:
Если count больше чем половина длины списка nums, верните true.
В противном случае верните false.

😎 Решение:

class Solution {
    function isMajorityElement($nums, $target) {
        $count = 0;
        foreach ($nums as $num) {
            if ($num == $target) {
                $count++;
            }
        }
        return $count > count($nums) / 2;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 814. Binary Tree Pruning
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева. Верните то же дерево, в котором удалены все поддеревья (данного дерева), не содержащие 1.

Поддерево узла node - это сам узел node и все узлы, являющиеся потомками node.

Пример:

Input: root = [1,null,0,0,1]
Output: [1,null,0,null,1]
Explanation: 
Only the red nodes satisfy the property "every subtree not containing a 1".
The diagram on the right represents the answer.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используем функцию containsOne(node), которая сообщает, содержит ли поддерево в данном узле единицу, и обрезает все поддеревья, не содержащие единицу.

2⃣Например, если поддерево node.left не содержит единицу, то мы должны обрезать его через node.left = null.

3⃣Также нужно проверить родительский узел. Например, если дерево состоит из одного узла 0, то ответом будет пустое дерево.

😎 Решение:

class Solution {
    function pruneTree($root) {
        return $this->containsOne($root) ? $root : null;
    }

    private function containsOne($node) {
        if ($node === null) return false;

        $leftContainsOne = $this->containsOne($node->left);
        $rightContainsOne = $this->containsOne($node->right);

        if (!$leftContainsOne) $node->left = null;
        if (!$rightContainsOne) $node->right = null;

        return $node->val === 1 || $leftContainsOne || $rightContainsOne;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1514. Path with Maximum Probability
Сложность: medium

Вам дан неориентированный взвешенный граф из n узлов (индексация с нуля), представленный списком ребер, где edges[i] = [a, b] является неориентированным ребром, соединяющим узлы a и b с вероятностью успешного прохождения этого ребра succProb[i].

Даны два узла start и end, найдите путь с максимальной вероятностью успеха, чтобы перейти от start к end, и верните его вероятность успеха.

Если пути от start до end не существует, верните 0. Ваш ответ будет принят, если он отличается от правильного ответа не более чем на 1e-5.

Пример:

Input: n = 3, edges = [[0,1],[1,2],[0,2]], succProb = [0.5,0.5,0.2], start = 0, end = 2
Output: 0.25000
Explanation: There are two paths from start to end, one having a probability of success = 0.2 and the other has 0.5 * 0.5 = 0.25.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте массив maxProb как максимальную вероятность достижения каждого узла из начального узла, установите maxProb[start] равным 1.

2⃣Расслабьте все ребра: для каждого ребра (u, v), если найдена более высокая вероятность достижения u через это ребро, обновите max_prob[u] как max_prob[u] = max_prob[v] * path_prob. Если найдена более высокая вероятность достижения v через это ребро, обновите max_prob[v].

3⃣Если нам не удается обновить какой-либо узел с более высокой вероятностью, мы можем остановить итерацию, перейдя к шагу 4. В противном случае повторяйте шаг 2, пока все ребра не будут расслаблены n - 1 раз.
Верните max_prob[end].

😎 Решение:

class Solution {
    function maxProbability($n, $edges, $succProb, $start, $end) {
        $maxProb = array_fill(0, $n, 0.0);
        $maxProb[$start] = 1.0;

        for ($i = 0; $i < $n - 1; $i++) {
            $hasUpdate = false;
            for ($j = 0; $j < count($edges); $j++) {
                $u = $edges[$j][0];
                $v = $edges[$j][1];
                $pathProb = $succProb[$j];
                if ($maxProb[$u] * $pathProb > $maxProb[$v]) {
                    $maxProb[$v] = $maxProb[$u] * $pathProb;
                    $hasUpdate = true;
                }
                if ($maxProb[$v] * $pathProb > $maxProb[$u]) {
                    $maxProb[$u] = $maxProb[$v] * $pathProb;
                    $hasUpdate = true;
                }
            }
            if (!$hasUpdate) {
                break;
            }
        }

        return $maxProb[$end];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 77. Combinations
Сложность: medium

Даны два целых числа n и k. Верните все возможные комбинации из k чисел, выбранных из диапазона [1, n].

Ответ можно вернуть в любом порядке.

Пример:

Input: n = 4, k = 2
Output: [[1,2],[1,3],[1,4],[2,3],[2,4],[3,4]]
Explanation: There are 4 choose 2 = 6 total combinations.
Note that combinations are unordered, i.e., [1,2] and [2,1] are considered to be the same combination.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать массив ответов ans и массив для построения комбинаций curr.

2⃣Создать функцию обратного вызова backtrack, которая принимает curr в качестве аргумента, а также целое число firstNum:
Если длина curr равна k, добавить копию curr в ans и вернуться.
Вычислить available, количество чисел, которые мы можем рассмотреть в текущем узле.
Итерировать num от firstNum до firstNum + available включительно.
Для каждого num, добавить его в curr, вызвать backtrack(curr, num + 1), а затем удалить num из curr.

3⃣Вызвать backtrack с изначально пустым curr и firstNum = 1.
Вернуть ans.

😎 Решение:

function combine($n, $k) {
    $ans = [];

    $backtrack = function (&$curr, $firstNum) use ($n, $k, &$ans, &$backtrack) {
        if (count($curr) === $k) {
            array_push($ans, $curr);
            return;
        }

        $need = $k - count($curr);
        $remain = $n - $firstNum + 1;
        $available = $remain - $need;

        for ($num = $firstNum; $num <= $firstNum + $available; $num++) {
            array_push($curr, $num);
            $backtrack($curr, $num + 1);
            array_pop($curr);
        }
    };

    $backtrack([], 1);
    return $ans;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

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

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

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

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

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

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

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

😎 Решение:

class Solution {
    function maxDistance($grid) {
        $directions = [[-1, 0], [1, 0], [0, -1], [0, 1]];
        $visited = $grid;
        $q = [];
        
        for ($i = 0; $i < count($grid); $i++) {
            for ($j = 0; $j < count($grid[0]); $j++) {
                if ($grid[$i][$j] == 1) {
                    $q[] = [$i, $j];
                }
            }
        }
        
        $distance = -1;
        while (count($q) > 0) {
            $qSize = count($q);
            while ($qSize-- > 0) {
                list($landX, $landY) = array_shift($q);
                foreach ($directions as $dir) {
                    $x = $landX + $dir[0];
                    $y = $landY + $dir[1];
                    if ($x >= 0 && $y >= 0 && $x < count($grid) && $y < count($grid[0]) && $visited[$x][$y] == 0) {
                        $visited[$x][$y] = 1;
                        $q[] = [$x, $y];
                    }
                }
            }
            $distance++;
        }
        
        return $distance == 0 ? -1 : $distance;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 912. Sort an Array
Сложность: medium

Задав массив целых чисел nums, отсортируйте массив по возрастанию и верните его. Вы должны решить задачу без использования встроенных функций за время O(nlog(n)) и с минимально возможной пространственной сложностью.

Пример:

Input: nums = [5,2,3,1]
Output: [1,2,3,5]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используем алгоритм "Сортировка слиянием" (Merge Sort), который обеспечивает время выполнения O(n log n) и минимально возможную пространственную сложность для стабильного сортировочного алгоритма.

2⃣Разделить массив на две половины.
Рекурсивно отсортировать каждую половину.

3⃣Слить две отсортированные половины.

😎 Решение:

function mergeSort(&$nums) {
    if (count($nums) > 1) {
        $mid = count($nums) / 2;
        $left_half = array_slice($nums, 0, $mid);
        $right_half = array_slice($nums, $mid);

        mergeSort($left_half);
        mergeSort($right_half);

        $i = $j = $k = 0;
        while ($i < count($left_half) && $j < count($right_half)) {
            if ($left_half[$i] < $right_half[$j]) {
                $nums[$k++] = $left_half[$i++];
            } else {
                $nums[$k++] = $right_half[$j++];
            }
        }

        while ($i < count($left_half)) {
            $nums[$k++] = $left_half[$i++];
        }

        while ($j < count($right_half)) {
            $nums[$k++] = $right_half[$j++];
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1423. Maximum Points You Can Obtain from Cards
Сложность: medium

Есть несколько карт, расположенных в ряд, и у каждой карты есть определенное количество очков. Очки представлены в виде целочисленного массива cardPoints.
За один шаг вы можете взять одну карту либо с начала, либо с конца ряда. Вы должны взять ровно k карт.
Ваш результат - это сумма очков взятых карт.

Дан целочисленный массив cardPoints и целое число k, верните максимальное количество очков, которое вы можете получить.

Пример:

Input: cardPoints = [1,2,3,4,5,6,1], k = 3
Output: 12
Explanation: After the first step, your score will always be 1. However, choosing the rightmost card first will maximize your total score. The optimal strategy is to take the three cards on the right, giving a final score of 1 + 6 + 5 = 12.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте два массива размера k + 1, frontSetOfCards и rearSetOfCards, чтобы хранить суммы очков, полученных при выборе первых i карт и последних i карт в массиве.

2⃣Рассчитайте префиксные суммы для первых k карт и последних k карт.

3⃣Итерируйте от 0 до k и вычисляйте возможное количество очков, выбирая i карт с начала массива и k - i карт с конца, обновляя максимальный результат при необходимости.

😎 Решение:

class Solution {
    function maxScore($cardPoints, $k) {
        $n = count($cardPoints);
        $frontSetOfCards = array_fill(0, $k + 1, 0);
        $rearSetOfCards = array_fill(0, $k + 1, 0);
        
        for ($i = 0; $i < $k; $i++) {
            $frontSetOfCards[$i + 1] = $cardPoints[$i] + $frontSetOfCards[$i];
            $rearSetOfCards[$i + 1] = $cardPoints[$n - $i - 1] + $rearSetOfCards[$i];
        }
        
        $maxScore = 0;
        for ($i = 0; $i <= $k; $i++) {
            $currentScore = $frontSetOfCards[$i] + $rearSetOfCards[$k - $i];
            $maxScore = max($maxScore, $currentScore);
        }
        
        return $maxScore;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1161. Maximum Level Sum of a Binary Tree
Сложность: medium

Дано корневое дерево, уровень корня которого равен 1, уровень его детей равен 2 и так далее.

Верните наименьший уровень x, такой что сумма всех значений узлов на уровне x максимальна.

Пример:

Input: root = [1,7,0,7,-8,null,null]
Output: 2
Explanation: 
Level 1 sum = 1.
Level 2 sum = 7 + 0 = 7.
Level 3 sum = 7 + -8 = -1.
So we return the level with the maximum sum which is level 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте целочисленную переменную maxSum для отслеживания максимальной суммы значений узлов на любом уровне, начав с большого отрицательного значения. Создайте переменную ans для хранения ответа на задачу. Создайте переменную level для хранения текущего уровня, через который мы проходим, и инициализируйте её значением 0. Инициализируйте очередь q типа TreeNode и добавьте в неё корень.

2⃣Выполните обход в ширину (BFS) до тех пор, пока очередь не станет пустой: увеличьте level на 1 и инициализируйте sumAtCurrentLevel = 0 для вычисления суммы всех значений узлов на этом уровне. Проходите через все узлы на уровне, используя только q.size() количество узлов. Внутри этого внутреннего цикла извлекайте все узлы на текущем уровне один за другим, добавляя их значения к sumAtCurrentLevel и добавляя левых и правых детей (если они существуют) в очередь. Поймите, что после прохождения всех узлов на уровне в очереди остаются только узлы уровня +1.

3⃣После прохождения всех узлов на уровне проверьте, больше ли sumAtCurrentLevel, чем maxSum. Если maxSum < sumAtCurrentLevel, обновите переменную ответа на ans = level и установите maxSum = sumAtCurrentLevel. Верните ans.

😎 Решение:

class Solution {
    function maxLevelSum($root) {
        $maxSum = PHP_INT_MIN;
        $ans = 0;
        $level = 0;
        $q = [$root];
        
        while (!empty($q)) {
            $level++;
            $sumAtCurrentLevel = 0;
            for ($sz = count($q); $sz > 0; --$sz) {
                $node = array_shift($q);
                $sumAtCurrentLevel += $node->val;
                if ($node->left !== null) {
                    $q[] = $node->left;
                }
                if ($node->right !== null) {
                    $q[] = $node->right;
                }
            }
            
            if ($maxSum < $sumAtCurrentLevel) {
                $maxSum = $sumAtCurrentLevel;
                $ans = $level;
            }
        }
        
        return $ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1427. Perform String Shifts
Сложность: easy

Вам дана строка s, содержащая строчные английские буквы, и матрица shift, где shift[i] = [directioni, amounti]:
directioni может быть 0 (для сдвига влево) или 1 (для сдвига вправо).
amounti - это количество, на которое строка s должна быть сдвинута.
Сдвиг влево на 1 означает удаление первого символа строки s и добавление его в конец.
Аналогично, сдвиг вправо на 1 означает удаление последнего символа строки s и добавление его в начало.
Верните итоговую строку после всех операций.

Пример:

Input: s = "abc", shift = [[0,1],[1,2]]
Output: "cab"
Explanation: 
[0,1] means shift to left by 1. "abc" -> "bca"
[1,2] means shift to right by 2. "bca" -> "cab"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Пройдите по списку сдвигов, суммируя все сдвиги вправо и влево в два отдельных значения.

2⃣Определите, какое из значений больше, и частично компенсируйте его другим. Затем выполните соответствующий сдвиг с оставшимся значением. Если оба значения равны, строка останется неизменной.

3⃣Выполните сдвиг строки на основе вычисленного значения и верните итоговую строку.

😎 Решение:

class Solution {
    function stringShift($s, $shift) {
        $leftShifts = 0;
        $rightShifts = 0;
        foreach ($shift as $move) {
            if ($move[0] == 0) {
                $leftShifts += $move[1];
            } else {
                $rightShifts += $move[1];
            }
        }
        
        $netShifts = ($rightShifts - $leftShifts) % strlen($s);
        if ($netShifts < 0) {
            $netShifts += strlen($s);
        }
        
        if ($netShifts == 0) {
            return $s;
        }
        
        return substr($s, -$netShifts) . substr($s, 0, strlen($s) - $netShifts);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 312. Burst Balloons
Сложность: hard

Дано n воздушных шаров, пронумерованных от 0 до n - 1. Каждый шарик окрашен в число, представленное массивом nums. Вам нужно лопнуть все шарики.
Если вы лопаете шарик i, вы получите nums[i - 1] * nums[i] * nums[i + 1] монет. Если i - 1 или i + 1 выходит за границы массива, то считайте, что там находится шарик с числом 1.
Верните максимальное количество монет, которое можно собрать, лопая шарики с умом.

Пример:

Input: nums = [1,5]
Output: 10

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и подготовка данных
Добавьте по одному шару с числом 1 в начало и конец массива nums, чтобы упростить обработку граничных случаев. Определите функцию dp(left, right), которая будет возвращать максимальное количество монет, если лопнуть все шары на интервале [left, right] включительно.

2⃣Вычисление значений для всех интервалов
Для каждого интервала [left, right] и каждого индекса i в этом интервале: Вычислите максимальные монеты, которые можно получить, сначала лопая все шары кроме i, а затем лопая i. Обновите dp(left, right) максимальной суммой этих монет.

3⃣Возврат результата
Верните значение dp(1, n - 2), которое будет содержать максимальное количество монет, которое можно собрать, лопнув все шары с умом, исключая добавленные нами шары.

😎 Решение:

class Solution {
    function maxCoins($nums) {
        $n = count($nums);
        $newNums = array_merge([1], $nums, [1]);
        
        $dp = array_fill(0, $n + 2, array_fill(0, $n + 2, 0));
        
        for ($length = 2; $length < $n + 2; $length++) {
            for ($left = 0; $left < $n + 2 - $length; $left++) {
                $right = $left + $length;
                for ($i = $left + 1; $i < $right; $i++) {
                    $dp[$left][$right] = max($dp[$left][$right],
                                             $newNums[$left] * $newNums[$i] * $newNums[$right] + $dp[$left][$i] + $dp[$i][$right]);
                }
            }
        }
        
        return $dp[0][$n + 1];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 755. Pour Water
Сложность: medium

Вам дана карта высот, представленная в виде целочисленного массива heights, где heights[i] - высота местности в точке i. Ширина в каждой точке равна 1. Вам также даны два целых числа volume и k. Единицы объема воды будут падать в точке k. Вода сначала падает в точке k и упирается в самую высокую местность или воду в этой точке. Затем она течет по следующим правилам: если капля в конечном итоге упадет, двигаясь влево, то двигайтесь влево. Иначе, если капля в конечном итоге упадет, двигаясь вправо, то двигайтесь вправо. Иначе поднимайтесь в текущее положение. Здесь "в конечном итоге упадет" означает, что капля в конечном итоге окажется на более низком уровне, если она будет двигаться в этом направлении. Кроме того, уровень означает высоту местности плюс вода в этом столбе. Мы можем предположить, что на двух сторонах, выходящих за пределы массива, есть бесконечно высокая местность. Также не может быть частичного равномерного распределения воды более чем на один блок сетки, и каждая единица воды должна находиться ровно в одном блоке.

Пример:

Input: heights = [2,1,1,2,1,2,2], volume = 4, k = 3
Output: [2,2,2,3,2,2,2]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте цикл для добавления объема воды.

2⃣Для каждой единицы воды: Проверьте, может ли вода двигаться влево и упасть на более низкий уровень. Если нет, проверьте, может ли вода двигаться вправо и упасть на более низкий уровень. Если нет, добавьте воду в текущую позицию.

3⃣Повторите шаг 2, пока не будет добавлен весь объем воды.

😎 Решение:

function pourWater($heights, $volume, $k) {
    for ($v = 0; $v < $volume; $v++) {
        $dropIndex = $k;
        foreach ([-1, 1] as $d) {
            $i = $k;
            while ($i + $d >= 0 && $i + $d < count($heights) && $heights[$i + $d] <= $heights[$i]) {
                if ($heights[$i + $d] < $heights[$i]) {
                    $dropIndex = $i + $d;
                }
                $i += $d;
            }
            if ($dropIndex != $k) {
                break;
            }
        }
        $heights[$dropIndex]++;
    }
    return $heights;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 604. Design Compressed String Iterator
Сложность: Easy

Разработайте и реализуйте структуру данных для итератора сжатой строки. Данная сжатая строка будет в виде каждой буквы, за которой следует положительное целое число, представляющее количество этой буквы в оригинальной несжатой строке.
Реализуйте класс StringIterator:
- next(): Возвращает следующий символ, если в оригинальной строке еще остались несжатые символы, в противном случае возвращает пробел.
- hasNext(): Возвращает true, если в оригинальной строке остались символы, которые нужно распаковать, в противном случае возвращает false.

Пример:

Input
["StringIterator", "next", "next", "next", "next", "next", "next", "hasNext", "next", "hasNext"]
[["L1e2t1C1o1d1e1"], [], [], [], [], [], [], [], [], []]
Output
[null, "L", "e", "e", "t", "C", "o", true, "d", true]

Explanation
StringIterator stringIterator = new StringIterator("L1e2t1C1o1d1e1");
stringIterator.next(); // return "L"
stringIterator.next(); // return "e"
stringIterator.next(); // return "e"
stringIterator.next(); // return "t"
stringIterator.next(); // return "C"
stringIterator.next(); // return "o"
stringIterator.hasNext(); // return True
stringIterator.next(); // return "d"
stringIterator.hasNext(); // return True

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Предварительная обработка
Мы заранее создаем несжатую строку. Для этого проходим по данному сжатому строковому представлению и добавляем несжатые буквы для каждой сжатой буквы в результирующий строковый строитель res. Чтобы найти количество несжатых букв, мы проходим по данному сжатому строковому представлению. Когда находим букву, определяем следующее за ней число, используя десятичную арифметику. Таким образом, получаем два элемента (букву и количество), необходимые для формирования текущего фрагмента несжатой строки.

2⃣Операция next()
Начинаем с проверки, есть ли еще несжатые буквы в строке. Если нет, hasNext() возвращает False, а next() возвращает пробел (' '). В противном случае возвращаем букву, на которую указывает ptr, указывающий на следующую букву для возврата. Перед возвратом буквы также обновляем ptr, чтобы указывать на следующую букву в res.

3⃣Операция hasNext()
Если указатель ptr выходит за пределы массива res, это указывает на то, что больше несжатых букв нет. В этом случае возвращаем False. В противном случае возвращаем True.

😎 Решение:

class StringIterator {
    private $res = [];
    private $ptr = 0;

    public function __construct($s) {
        $i = 0;
        while ($i < strlen($s)) {
            $ch = $s[$i++];
            $num = 0;
            while ($i < strlen($s) && is_numeric($s[$i])) {
                $num = $num * 10 + intval($s[$i]);
                $i++;
            }
            for ($j = 0; $j < $num; $j++) {
                $this->res[] = $ch;
            }
        }
    }

    public function next() {
        return $this->hasNext() ? $this->res[$this->ptr++] : ' ';
    }

    public function hasNext() {
        return $this->ptr < count($this->res);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

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

Дан массив целых чисел nums размера n, вернуть минимальное количество ходов, необходимых для того, чтобы сделать все элементы массива равными.
В одном ходе вы можете увеличить или уменьшить элемент массива на 1.
Тестовые случаи составлены так, что ответ поместится в 32-битное целое число.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найти минимальный и максимальный элементы в массиве. Пусть k будет числом, к которому должны быть приведены все элементы массива.

2⃣Перебирать значения k в диапазоне между минимальным и максимальным элементами, вычисляя количество ходов, необходимых для каждого k.

3⃣Определить минимальное количество ходов среди всех возможных k, что и будет конечным результатом.

😎 Решение:

class Solution {
    public function minMoves2($nums) {
        $ans = PHP_INT_MAX;
        $minval = min($nums);
        $maxval = max($nums);
        for ($i = $minval; $i <= $maxval; $i++) {
            $sum = 0;
            foreach ($nums as $num) {
                $sum += abs($num - $i);
            }
            $ans = min($ans, $sum);
        }
        return (int) $ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 741. Cherry Pickup
Сложность: hard

Вам дана сетка n x n, представляющая поле вишен. Каждая клетка - одно из трех возможных целых чисел. 0 означает, что клетка пуста, и вы можете пройти через нее, 1 означает, что клетка содержит вишню, которую вы можете сорвать и пройти через нее, или -1 означает, что клетка содержит шип, который преграждает вам путь. Верните максимальное количество вишен, которое вы можете собрать, следуя следующим правилам: Начиная с позиции (0, 0) и достигая (n - 1, n - 1) путем перемещения вправо или вниз через допустимые клетки пути (клетки со значением 0 или 1).
После достижения (n - 1, n - 1) вернитесь в (0, 0), двигаясь влево или вверх по клеткам с действительными путями. Проходя через клетку пути, содержащую вишню, вы поднимаете ее, и клетка становится пустой клеткой 0. Если между (0, 0) и (n - 1, n - 1) нет действительного пути, то вишни собрать нельзя.

Пример:

Input: grid = [[0,1,-1],[1,0,-1],[1,1,1]]
Output: 5

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используйте динамическое программирование для подсчета максимального количества вишен, которые можно собрать при движении от (0, 0) до (n - 1, n - 1).

2⃣Примените еще один проход с использованием динамического программирования для движения обратно от (n - 1, n - 1) до (0, 0), чтобы учитывать вишни, собранные на обратном пути.

3⃣Объедините результаты двух проходов, чтобы найти максимальное количество вишен, которые можно собрать.

😎 Решение:

function cherryPickup($grid) {
    $n = count($grid);
    $dp = array_fill(0, $n, array_fill(0, $n, array_fill(0, 2 * $n - 1, -INF)));
    $dp[0][0][0] = $grid[0][0];

    for ($k = 1; $k < 2 * $n - 1; $k++) {
        for ($i1 = max(0, $k - $n + 1); $i1 <= min($n - 1, $k); $i1++) {
            for ($i2 = max(0, $k - $n + 1); $i2 <= min($n - 1, $k); $i2++) {
                $j1 = $k - $i1;
                $j2 = $k - $i2;
                if ($j1 < $n && $j2 < $n && $grid[$i1][$j1] != -1 && $grid[$i2][$j2] != -1) {
                    $maxCherries = -INF;
                    if ($i1 > 0 && $i2 > 0) $maxCherries = max($maxCherries, $dp[$i1 - 1][$i2 - 1][$k - 1]);
                    if ($i1 > 0) $maxCherries = max($maxCherries, $dp[$i1 - 1][$i2][$k - 1]);
                    if ($i2 > 0) $maxCherries = max($maxCherries, $dp[$i1][$i2 - 1][$k - 1]);
                    $maxCherries = max($maxCherries, $dp[$i1][$i2][$k - 1]);
                    if ($maxCherries != -INF) {
                        $dp[$i1][$i2][$k] = $maxCherries + $grid[$i1][$j1];
                        if ($i1 != $i2) $dp[$i1][$i2][$k] += $grid[$i2][$j2];
                    }
                }
            }
        }
    }

    return max(0, $dp[$n - 1][$n - 1][2 * $n - 1]);
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 989. Add to Array-Form of Integer
Сложность: easy

Массивная форма целого числа num - это массив, представляющий его цифры в порядке слева направо.

Например, для num = 1321, массивная форма - это [1, 3, 2, 1].
Дано num в массивной форме целого числа и целое число k, верните массивную форму числа num + k.

Пример:

Input: num = [1,2,0,0], k = 34
Output: [1,2,3,4]
Explanation: 1200 + 34 = 1234

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных:
Преобразуйте число k в массив его цифр и переверните оба массива (массив num и массив цифр k).
Завести переменную carry для хранения переноса и инициализировать ее нулем.
Создать пустой массив result для хранения результата.

2⃣Сложение массивов:
Пройдите по элементам массивов num и цифр k, начиная с их конца, сложите соответствующие цифры вместе с переносом (carry).
Если сумма больше 9, сохраните последнюю цифру в текущей позиции результата, а carry установите в 1.
Если сумма меньше 10, установите carry в 0.
Добавьте результат текущего сложения в массив result

3⃣Обработка оставшихся цифр и переноса:
Если один из массивов закончился раньше, продолжайте сложение оставшихся цифр другого массива с переносом.
Если после окончания всех сложений остается перенос (carry), добавьте его в начало массива result.
Переверните массив result обратно и верните его.

😎 Решение:

class Solution {
    function addToArrayForm($num, $k) {
        $result = [];
        $n = count($num);
        for ($i = $n - 1; $i >= 0; $i--) {
            $k += $num[$i];
            array_unshift($result, $k % 10);
            $k = intdiv($k, 10);
        }
        while ($k > 0) {
            array_unshift($result, $k % 10);
            $k = intdiv($k, 10);
        }
        return $result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 163. Missing Ranges
Сложность: easy

Вам дан диапазон [lower, upper] и отсортированный массив уникальных целых чисел nums, где все элементы находятся в этом диапазоне.
Число x считается пропущенным, если оно находится в диапазоне [lower, upper] и его нет в массиве nums.
Верните кратчайший отсортированный список диапазонов, который точно покрывает все пропущенные числа. То есть ни один элемент из nums не включен в какой-либо из диапазонов, и каждое пропущенное число покрыто одним из диапазонов..

Пример:

Input: nums = [-1], lower = -1, upper = -1
Output: []
Explanation: There are no missing ranges since there are no missing numbers.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и проверка начальных условий:
Создайте переменную n и инициализируйте её размером массива nums.
Создайте список missingRanges, который будет содержать решение задачи.
Если массив nums пуст, верните диапазон [lower, upper].
Проверьте, совпадает ли первый элемент массива с lower. Если lower < nums[0], добавьте в missingRanges диапазон [lower, nums[0] - 1].

2⃣Итерация по элементам массива:
Проитерируйте по всем элементам в nums с помощью цикла от i = 0 до n - 2 (до предпоследнего элемента):
Если текущий элемент nums[i] и следующий элемент nums[i + 1] отличаются на 1 или меньше, между этими двумя числами нет пропущенных чисел.
В противном случае, если nums[i + 1] - nums[i] > 1, то пропущены числа от nums[i] + 1 до nums[i + 1] - 1 (включительно). В этом случае диапазон [nums[i] + 1, nums[i + 1] - 1] добавляется в missingRanges.

3⃣Проверка и добавление последнего пропущенного диапазона:
Проверьте, совпадает ли последний элемент массива с upper. Если nums[n - 1] < upper, добавьте в missingRanges диапазон [nums[n - 1] + 1, upper].

😎 Решение:

class Solution {
    function findMissingRanges($nums, $lower, $upper) {
        $n = count($nums);
        $missingRanges = [];
        
        if ($n == 0) {
            array_push($missingRanges, [$lower, $upper]);
            return $missingRanges;
        }
        if ($lower < $nums[0]) {
            array_push($missingRanges, [$lower, $nums[0] - 1]);
        }
        for ($i = 0; $i < $n - 1; $i++) {
            if ($nums[$i + 1] - $nums[$i] > 1) {
                array_push($missingRanges, [$nums[$i] + 1, $nums[$i + 1] - 1]);
            }
        }
        if ($upper > $nums[$n - 1]) {
            array_push($missingRanges, [$nums[$n - 1] + 1, $upper]);
        }
        
        return $missingRanges;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний