Задача: 174. Dungeon Game
Сложность: hard

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

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

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

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

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

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

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

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

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

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

😎 Решение:

func calculateMinimumHP(_ dungeon: [[Int]]) -> Int {
    let rows = dungeon.count
    let cols = dungeon[0].count
    var dp = Array(repeating: Array(repeating: Int.max, count: cols), count: rows)

    func getMinHealth(_ currCell: Int, _ nextRow: Int, _ nextCol: Int) -> Int {
        if nextRow >= rows || nextCol >= cols {
            return Int.max
        }
        let nextCell = dp[nextRow][nextCol]
        return max(1, nextCell - currCell)
    }

    for row in stride(from: rows - 1, through: 0, by: -1) {
        for col in stride(from: cols - 1, through: 0, by: -1) {
            let currCell = dungeon[row][col]

            let rightHealth = getMinHealth(currCell, row, col + 1)
            let downHealth = getMinHealth(currCell, row + 1, col)
            let nextHealth = min(rightHealth, downHealth)

            let minHealth: Int
            if nextHealth != Int.max {
                minHealth = nextHealth
            } else {
                minHealth = currCell >= 0 ? 1 : 1 - currCell
            }

            dp[row][col] = minHealth
        }
    }

    return dp[0][0]
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 66. Plus One
Сложность: easy

Вам дано большое число, представленное в виде массива целых чисел digits, где каждый элемент digits[i] — это i-я цифра числа. Цифры расположены в порядке от старшей к младшей слева направо. Большое число не содержит ведущих нулей.

Увеличьте большое число на один и верните результирующий массив цифр.

Пример:

Input: digits = [1,2,3]
Output: [1,2,4]
Explanation: The array represents the integer 123.
Incrementing by one gives 123 + 1 = 124.
Thus, the result should be [1,2,4].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проходим по входному массиву, начиная с конца массива.

2⃣Устанавливаем все девятки на конце массива в ноль. Если мы встречаем цифру, не равную девяти, увеличиваем её на один. Работа выполнена — возвращаем массив цифр.

3⃣Мы здесь, потому что все цифры были равны девяти. Теперь они все установлены в ноль. Затем мы добавляем цифру 1 в начало остальных цифр и возвращаем результат.

😎 Решение:

func plusOne(_ digits: [Int]) -> [Int] {
    var digits = digits
    let n = digits.count
    for i in stride(from: n - 1, through: 0, by: -1) {
        if digits[i] == 9 {
            digits[i] = 0
        } else {
            digits[i] += 1
            return digits
        }
    }
    digits.insert(1, at: 0)
    return digits
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 140. Word Break II
Сложность: hard

Дана строка s и словарь строк wordDict. Добавьте пробелы в строку s, чтобы построить предложение, в котором каждое слово является допустимым словом из словаря. Верните все такие возможные предложения в любом порядке.

Обратите внимание, что одно и то же слово из словаря может использоваться несколько раз при разделении.

Пример:

Input: s = "catsanddog", wordDict = ["cat","cats","and","sand","dog"]
Output: ["cats and dog","cat sand dog"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и начальный вызов:
Преобразуйте массив wordDict в множество wordSet для эффективного поиска.
Инициализируйте пустой массив results для хранения допустимых предложений.
Инициализируйте пустую строку currentSentence для отслеживания конструируемого предложения.
Вызовите функцию backtrack с исходной строкой s, множеством wordSet, текущим предложением currentSentence, массивом результатов results и начальным индексом, установленным в 0 — начало входной строки.
Верните results после завершения работы backtrack.

2⃣Функция backtrack:
Базовый случай: Если startIndex равен длине строки, добавьте currentSentence в results и вернитесь, так как это означает, что currentSentence представляет собой допустимое предложение.
Итерация по возможным значениям endIndex от startIndex + 1 до конца строки.

3⃣Обработка и рекурсия:
Извлеките подстроку word от startIndex до endIndex - 1.
Если word найдено в wordSet:
Сохраните текущее значение currentSentence в originalSentence.
Добавьте word к currentSentence (с пробелом, если это необходимо).
Рекурсивно вызовите backtrack с обновленным currentSentence и endIndex.
Сбросьте currentSentence к его исходному значению (originalSentence) для отката и попробуйте следующий endIndex.
Вернитесь из функции backtrack.

😎 Решение:

class Solution {
    func wordBreak(_ s: String, _ wordDict: [String]) -> [String] {
        let wordSet = Set(wordDict)
        var results = [String]()
        backtrack(s, wordSet, [], &results, 0)
        return results
    }

    private func backtrack(_ s: String, _ wordSet: Set<String>, _ currentSentence: [String], _ results: inout [String], _ startIndex: Int) {
        if startIndex == s.count {
            results.append(currentSentence.joined(separator: " "))
            return
        }

        for endIndex in (startIndex + 1)...s.count {
            let indexStart = s.index(s.startIndex, offsetBy: startIndex)
            let indexEnd = s.index(s.startIndex, offsetBy: endIndex)
            let word = String(s[indexStart..<indexEnd])

            if wordSet.contains(word) {
                var newSentence = currentSentence
                newSentence.append(word)
                backtrack(s, wordSet, newSentence, &results, endIndex)
            }
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

На easyoffer 2.0 появится:
База тестовых заданий

🟠Тестовые задания для разных грейдов
🟠Фильтрация тестовых заданий по технологиям и компаниям

Когда я только начинал учиться на программиста, я постоянно выдумывал себе задачи для практики и тратил на это много времени. Но только в момент поиска работы я столкнулся с тестовыми заданиями, и понял насколько круто они прокачивают навыки. Нужно было еще на этапе обучения пробовать их делать. Все компании стараются составить тестовое задание "под себя", это дает большой выбор в тематике задач и технологий. На easyoffer 2.0 вы сможете отфильтровать тестовые задания по навыкам/грейдам и найти те, что подходят лично вам для практики.

В течение 1-2 дней я объявлю о краудфандинг кампании, чтобы ускорить разработку easyoffer 2.0. Все кто, поддержал проект на этом этапе смогу получить 1 год доступа к сайту по цене месячной подписки и смогут попасть на закрытое бета-тестирование. А первые 150 донатеров получать особо-выгодную цену и бонус.

🚀 Следите за стартом 👉 в этом телеграм канале, в нем информация о старте будет опубликована за 6 часов до официального начала.

Задача: 89. Gray Code
Сложность: medium

Последовательность Грея с n-битами — это последовательность из 2^n целых чисел, где:

1. Каждое число находится в включающем диапазоне от 0 до 2^n - 1,
2. Первое число равно 0,
3. Каждое число встречается в последовательности не более одного раза,
4. Двоичное представление каждой пары соседних чисел отличается ровно на один бит,
5. Двоичное представление первого и последнего чисел отличается ровно на один бит.

Для заданного числа n возвращается любая допустимая последовательность Грея с n-битами.

Пример:

Input: n = 2
Output: [0,1,3,2]
Explanation:
The binary representation of [0,1,3,2] is [00,01,11,10].
- 00 and 01 differ by one bit
- 01 and 11 differ by one bit
- 11 and 10 differ by one bit
- 10 and 00 differ by one bit
[0,2,3,1] is also a valid gray code sequence, whose binary representation is [00,10,11,01].
- 00 and 10 differ by one bit
- 10 and 11 differ by one bit
- 11 and 01 differ by one bit
- 01 and 00 differ by one bit

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте список результатов для хранения последовательности решений. Добавьте 0 в список перед вызовом вспомогательного метода, так как все последовательности Грея начинаются с 0.

2⃣Инициализируйте множество visited. Это позволяет отслеживать числа, присутствующие в текущей последовательности, чтобы избежать повторения.
Начните с числа 0.
В функции grayCodeHelper() используйте цикл for, чтобы найти каждое возможное число (next), которое может быть сгенерировано путем изменения одного бита последнего числа в списке результатов (current). Делайте это, переключая i-ый бит на каждой итерации. Поскольку максимально возможное количество битов в любом числе последовательности равно n, необходимо переключить n битов.

3⃣Если next не присутствует в множестве использованных чисел (isPresent), добавьте его в список результатов и множество isPresent.
Продолжайте поиск с next.
Если grayCodeHelper(next) возвращает true, это означает, что допустимая последовательность найдена. Дальнейший поиск не требуется (ранняя остановка). Это раннее завершение улучшает время выполнения.
Если с next не найдена допустимая последовательность, удаляем его из списка результатов и множества isPresent и продолжаем поиск.
При достижении базового условия, когда длина текущей последовательности равна 2^n, возвращаем true.
Выход из цикла for означает, что с current в качестве последнего числа не найдена допустимая последовательность кода Грея. Поэтому возвращаем false.

😎 Решение:

import Foundation

class Solution {
    private var result: [Int] = [0]
    private var isPresent: Set<Int> = [0]

    func grayCode(_ n: Int) -> [Int] {
        let group = DispatchGroup()
        group.enter()
        DispatchQueue.global().async {
            self.grayCodeHelper(current: 0, n: n)
            group.leave()
        }
        group.wait() 

        return result
    }

    private func grayCodeHelper(current: Int, n: Int) -> Bool {
        if result.count == (1 << n) {
            return true
        }

        for i in 0..<n {
            let next = current ^ (1 << i)
            if !isPresent.contains(next) {
                isPresent.insert(next)
                result.append(next)
                if grayCodeHelper(current: next, n: n) {
                    return true
                }

                isPresent.remove(next)
                result.removeLast()
            }
        }
        return false
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1001. Grid Illumination
Сложность: hard

Имеется двумерная сетка размером n x n, в каждой ячейке которой есть лампа, изначально выключенная. Вам дан двумерный массив позиций ламп lamps, где lamps[i] = [rowi, coli] означает, что лампа в ячейке grid[rowi][coli] включена. Даже если одна и та же лампа указана несколько раз, она включена. Когда лампа включена, она освещает свою ячейку и все остальные ячейки в той же строке, столбце или диагонали. Вам также дан другой двумерный массив queries, где queries[j] = [rowj, colj]. Для j-го запроса определите, освещена ли сетка[rowj][colj] или нет. После ответа на j-й запрос выключите лампу в сетке[rowj][colj] и 8 соседних ламп, если они существуют. Лампа является смежной, если ее ячейка имеет общую сторону или угол с сеткой[rowj][colj]. Верните массив целых чисел ans, где ans[j] должно быть 1, если ячейка в j-м запросе была освещена, или 0, если лампа не была освещена.

Пример:

Input: n = 5, lamps = [[0,0],[4,4]], queries = [[1,1],[1,0]]
Output: [1,0]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация данных:
Используйте множества для хранения включенных ламп, освещенных строк, столбцов, диагоналей и обратных диагоналей.
Инициализируйте множества и словари для отслеживания количества ламп, освещающих каждую строку, столбец, диагональ и обратную диагональ.

2⃣Обработка запросов:
Для каждого запроса проверьте, освещена ли ячейка, используя словари строк, столбцов, диагоналей и обратных диагоналей.
После ответа на запрос выключите лампу в указанной ячейке и 8 соседних ячейках, обновив множества и словари.

3⃣Обновление состояний ламп:
Обновите состояния ламп и освещенных ячеек после каждого запроса, чтобы корректно обрабатывать следующие запросы.

😎 Решение:

class Solution {
    func gridIllumination(_ n: Int, _ lamps: [[Int]], _ queries: [[Int]]) -> [Int] {
        var lamps_on = Set<String>()
        var rows = [Int: Int]()
        var cols = [Int: Int]()
        var diag1 = [Int: Int]()
        var diag2 = [Int: Int]()

        for lamp in lamps {
            let r = lamp[0], c = lamp[1]
            let key = "\(r),\(c)"
            if lamps_on.contains(key) { continue }
            lamps_on.insert(key)
            rows[r, default: 0] += 1
            cols[c, default: 0] += 1
            diag1[r - c, default: 0] += 1
            diag2[r + c, default: 0] += 1
        }

        let directions = [(0, 0), (0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0), (1, 1), (-1, -1), (1, -1), (-1, 1)]
        var result = [Int]()

        for query in queries {
            let r = query[0], c = query[1]
            if (rows[r] ?? 0 > 0) || (cols[c] ?? 0 > 0) || (diag1[r - c] ?? 0 > 0) || (diag2[r + c] ?? 0 > 0) {
                result.append(1)
            } else {
                result.append(0)
            }

            for dir in directions {
                let nr = r + dir.0, nc = c + dir.1
                let key = "\(nr),\(nc)"
                if lamps_on.contains(key) {
                    lamps_on.remove(key)
                    rows[nr]! -= 1
                    cols[nc]! -= 1
                    diag1[nr - nc]! -= 1
                    diag2[nr + nc]! -= 1
                }
            }
        }

        return result
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1361. Validate Binary Tree Nodes
Сложность: easy

У вас есть n узлов бинарного дерева, пронумерованных от 0 до n-1, где узел i имеет двух детей: leftChild[i] и rightChild[i]. Верните true, если и только если все заданные узлы образуют ровно одно допустимое бинарное дерево.

Если у узла i нет левого ребенка, то leftChild[i] будет равен -1, аналогично для правого ребенка.

Обратите внимание, что узлы не имеют значений и мы используем только номера узлов в этой задаче.

Пример:

Input: n = 4, leftChild = [1,-1,3,-1], rightChild = [2,-1,-1,-1]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверка количества родителей для каждого узла:
Создайте массив для отслеживания количества родителей для каждого узла. Проходите через leftChild и rightChild, увеличивая счетчик для каждого ребенка. Если какой-либо узел имеет более одного родителя, возвращайте false.

2⃣Поиск корневого узла и проверка на единственное дерево:
Найдите корневой узел (узел с нулевым количеством родителей). Если корневых узлов нет или больше одного, верните false. Используйте BFS или DFS, чтобы проверить, что все узлы достижимы от корня и что нет циклов.

3⃣Проверка на достижение всех узлов:
Проверьте, что количество посещенных узлов равно n. Если нет, верните false. В противном случае, верните true.

😎 Решение:

class Solution {
    func validateBinaryTreeNodes(_ n: Int, _ leftChild: [Int], _ rightChild: [Int]) -> Bool {
        var parents = [Int](repeating: 0, count: n)
        
        for i in 0..<n {
            if leftChild[i] != -1 {
                parents[leftChild[i]] += 1
                if parents[leftChild[i]] > 1 {
                    return false
                }
            }
            if rightChild[i] != -1 {
                parents[rightChild[i]] += 1
                if parents[rightChild[i]] > 1 {
                    return false
                }
            }
        }
        
        var root = -1
        for i in 0..<n {
            if parents[i] == 0 {
                if root == -1 {
                    root = i
                } else {
                    return false
                }
            }
        }
        
        if root == -1 {
            return false
        }
        
        var visited = Set<Int>()
        var queue = [root]
        
        while !queue.isEmpty {
            let node = queue.removeFirst()
            if visited.contains(node) {
                return false
            }
            visited.insert(node)
            if leftChild[node] != -1 {
                queue.append(leftChild[node])
            }
            if rightChild[node] != -1 {
                queue.append(rightChild[node])
            }
        }
        
        return visited.count == n
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 137. Single Number II
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums, в котором каждый элемент встречается три раза, кроме одного, который встречается ровно один раз. Найдите этот единственный элемент и верните его.

Вы должны реализовать решение с линейной сложностью выполнения и использовать только постоянное дополнительное пространство.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сортировка массива:
Отсортируйте массив nums. Это упорядочит все элементы так, чтобы одинаковые числа находились рядом.

2⃣Итерация с проверкой:
Используйте цикл for для перебора элементов массива от начала до nums.size() - 2 с шагом 3. Таким образом, каждый проверяемый индекс будет иметь следующий за ним индекс в пределах массива.
Если элемент на текущем индексе совпадает с элементом на следующем индексе (проверка nums[i] == nums[i + 1]), продолжайте следующую итерацию цикла.

3⃣Возврат уникального элемента:
Если элемент на текущем индексе не совпадает с следующим, значит, это искомый уникальный элемент, который встречается только один раз. В этом случае возвращайте элемент на текущем индексе.
Если до последнего элемента цикл не нашёл уникального элемента, возвращайте последний элемент массива nums[nums.size() - 1], поскольку он, очевидно, будет уникальным, если предыдущие проверки не выявили уникального элемента раньше.

😎 Решение:

func singleNumber(_ nums: [Int]) -> Int {
    let sortedNums = nums.sorted()
    var i = 0
    while i < sortedNums.count - 1 {
        if sortedNums[i] == sortedNums[i + 1] {
            i += 3
        } else {
            return sortedNums[i]
        }
    }
    return sortedNums.last ?? 0
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 61. Rotate List
Сложность: medium

Дан указатель на начало связного списка, поверните список вправо на k позиций.

Пример:

Input: head = [0,1,2], k = 4
Output: [2,0,1]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найдите старый хвост и соедините его с головой (old_tail.next = head), чтобы замкнуть кольцо. Одновременно вычислите длину списка n.

2⃣Найдите новый хвост, который находится на позиции (n - k % n - 1) от головы, и новую голову, которая находится на позиции (n - k % n).

3⃣Разорвите кольцо (new_tail.next = None) и верните new_head.

😎 Решение:

func rotateRight(_ head: ListNode?, _ k: Int) -> ListNode? {
    if head == nil { return nil }
    if head?.next == nil { return head }

    var oldTail = head
    var n = 1
    while oldTail?.next != nil {
        oldTail = oldTail?.next
        n += 1
    }
    oldTail?.next = head

    var newTail = head
    for _ in 0..<(n - k % n - 1) {
        newTail = newTail?.next
    }
    let newHead = newTail?.next

    newTail?.next = nil
    return newHead
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 190. Reverse Bits
Сложность: easy

Переверните биты заданного 32-битного беззнакового целого числа.

Пример:

Input: n = 00000010100101000001111010011100
Output:    964176192 (00111001011110000010100101000000)
Explanation: The input binary string 00000010100101000001111010011100 represents the unsigned integer 43261596, so return 964176192 which its binary representation is 00111001011110000010100101000000.
Example 2:

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Итерируем по байтам целого числа, используя побитовую операцию И (n & 0xff) с маской 11111111, чтобы извлечь крайний правый байт числа.

2⃣Для каждого байта сначала переворачиваем биты внутри байта с помощью функции reverseByte(byte). Затем сдвигаем перевернутые биты на их окончательные позиции.

3⃣В функции reverseByte(byte) используем технику мемоизации, которая сохраняет результат функции и возвращает его непосредственно при последующих вызовах с тем же входным значением. Мемоизация — это компромисс между использованием памяти и объемом вычислений.

😎 Решение:

class Solution {
    var cache = [UInt32: UInt32]()

    func reverseByte(_ byte: UInt32) -> UInt32 {
        if let cachedValue = cache[byte] {
            return cachedValue
        }
        let value = ((byte * 0x0202020202) & 0x010884422010) % 1023
        cache[byte] = value
        return value
    }

    func reverseBits(_ n: UInt32) -> UInt32 {
        var ret: UInt32 = 0
        var power: UInt32 = 24
        var n = n
        while n != 0 {
            ret += reverseByte(n & 0xff) << power
            n = n >> 8
            power -= 8
        }
        return ret
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1248. Count Number of Nice Subarrays
Сложность: medium

Вам даны две строки s1 и s2 одинаковой длины, состоящие только из букв "x" и "y". Ваша задача - сделать эти две строки равными друг другу. Вы можете поменять местами любые два символа, принадлежащие разным строкам, что означает: поменять местами s1[i] и s2[j]. Верните минимальное количество обменов, необходимое для того, чтобы сделать s1 и s2 равными, или верните -1, если это невозможно сделать.

Пример:

Input: arr = [1,2]
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Преобразуйте массив чисел nums, заменив все чётные числа на 0, а все нечётные числа на 1.

2⃣Используя технику скользящего окна (или двух указателей), найдите все подмассивы, содержащие ровно k единиц.

3⃣Подсчитайте количество таких подмассивов и верните этот результат.

😎 Решение:

class Solution {
    func numberOfSubarrays(_ nums: [Int], _ k: Int) -> Int {
        return atMost(nums, k) - atMost(nums, k - 1)
    }

    private func atMost(_ nums: [Int], _ k: Int) -> Int {
        var res = 0, left = 0, count = 0
        for right in 0..<nums.count {
            if nums[right] % 2 == 1 {
                count += 1
            }
            while count > k {
                if nums[left] % 2 == 1 {
                    count -= 1
                }
                left += 1
            }
            res += right - left + 1
        }
        return res
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 143. Reorder List
Сложность: medium

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

L0 → L1 → … → Ln - 1 → Ln

Переупорядочите список так, чтобы он принял следующую форму:

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

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

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

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

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

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

😎 Решение:

class ListNode {
    var val: Int
    var next: ListNode?

    init(_ val: Int, _ next: ListNode? = nil) {
        self.val = val
        self.next = next
    }
}

func reorderList(_ head: ListNode?) {
    guard var slow = head, var fast = head else { return }

    while let nextFast = fast.next?.next {
        slow = slow.next!
        fast = nextFast
    }

    var prev: ListNode? = nil
    var curr: ListNode? = slow
    while let current = curr {
        let tmp = current.next
        current.next = prev
        prev = current
        curr = tmp
    }

    var first = head
    var second = prev
    while second?.next != nil {
        let tmp = first?.next
        first?.next = second
        first = tmp
        let tmp2 = second?.next
        second?.next = first
        second = tmp2
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 37. Sudoku Solver
Сложность: hard

Напишите программу для решения головоломки Судоку, заполнив пустые ячейки.

Решение Судоку должно удовлетворять всем следующим правилам:

Каждая из цифр от 1 до 9 должна встречаться ровно один раз в каждой строке.
Каждая из цифр от 1 до 9 должна встречаться ровно один раз в каждом столбце.
Каждая из цифр от 1 до 9 должна встречаться ровно один раз в каждом из 9 подблоков 3x3 сетки.
Символ '.' обозначает пустые ячейки.

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: 
[["5","3","4","6","7","8","9","1","2"],["6","7","2","1","9","5","3","4","8"],["1","9","8","3","4","2","5","6","7"],["8","5","9","7","6","1","4","2","3"],["4","2","6","8","5","3","7","9","1"],["7","1","3","9","2","4","8","5","6"],["9","6","1","5","3","7","2","8","4"],["2","8","7","4","1","9","6","3","5"],["3","4","5","2","8","6","1","7","9"]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Теперь все готово для написания функции обратного поиска backtrack(row = 0, col = 0). Начните с верхней левой ячейки row = 0, col = 0. Продолжайте, пока не дойдете до первой свободной ячейки.

2⃣Итерируйте по числам от 1 до 9 и попробуйте поставить каждое число d в ячейку (row, col).
Если число d еще не в текущей строке, столбце и блоке:
Поместите d в ячейку (row, col).
Запишите, что d теперь присутствует в текущей строке, столбце и блоке.

3⃣Если вы на последней ячейке row == 8, col == 8:
Это означает, что судоку решено.
В противном случае продолжайте размещать дальнейшие числа.
Откат, если решение еще не найдено: удалите последнее число из ячейки (row, col).

😎 Решение:

import Foundation

class Solution {
    func solveSudoku(_ board: inout [[Character]]) {
        let n = 3
        let N = n * n
        var tracking = Array(repeating: [Character: Int](), count: N * 3)

        func index(_ type: Int, _ i: Int) -> Int { type * N + i }
        func boxIndex(_ r: Int, _ c: Int) -> Int { (r / n) * n + c / n }

        func canPlace(_ num: Character, _ r: Int, _ c: Int) -> Bool {
            let bIdx = boxIndex(r, c)
            return tracking[index(0, r)][num] == nil &&
                   tracking[index(1, c)][num] == nil &&
                   tracking[index(2, bIdx)][num] == nil
        }

        func placeOrRemove(_ num: Character, _ r: Int, _ c: Int, place: Bool) {
            let bIdx = boxIndex(r, c)
            let adjustment = place ? 1 : -1
            tracking[index(0, r)][num, default: 0] += adjustment
            tracking[index(1, c)][num, default: 0] += adjustment
            tracking[index(2, bIdx)][num, default: 0] += adjustment
            board[r][c] = place ? num : "."
        }

        func backtrack(_ r: Int = 0, _ c: Int = 0) {
            if c == N && r == N - 1 { return }
            let nextR = c == N - 1 ? r + 1 : r
            let nextC = c == N - 1 ? 0 : c + 1

            if board[r][c] == "." {
                for num in "123456789" {
                    if canPlace(num, r, c) {
                        placeOrRemove(num, r, c, place: true)
                        backtrack(nextR, nextC)
                        placeOrRemove(num, r, c, place: false)
                    }
                }
            } else {
                backtrack(nextR, nextC)
            }
        }

        for r in 0..<N {
            for c in 0..<N where board[r][c] != "." {
                placeOrRemove(board[r][c], r, c, place: true)
            }
        }

        backtrack()
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1032. Stream of Characters
Сложность: hard

Разработайте алгоритм, который принимает поток символов и проверяет, является ли суффикс этих символов строкой заданного массива строк words. Например, если words = ["abc", "xyz"] и в поток добавлены четыре символа (один за другим) 'a', 'x', 'y' и 'z', ваш алгоритм должен определить, что суффикс "xyz" символов "axyz" соответствует "xyz" из words.

Реализуйте класс StreamChecker: StreamChecker(String[] words) Инициализирует объект с массивом строк words. boolean query(char letter) Принимает новый символ из потока и возвращает true, если любой непустой суффикс из потока образует слово, которое есть в words.

Пример:

Input
["StreamChecker", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query", "query"]
[[["cd", "f", "kl"]], ["a"], ["b"], ["c"], ["d"], ["e"], ["f"], ["g"], ["h"], ["i"], ["j"], ["k"], ["l"]]
Output
[null, false, false, false, true, false, true, false, false, false, false, false, true]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Построение суффиксного Trie:
Создайте суффиксный Trie (префиксное дерево) для хранения всех слов из массива words в обратном порядке. Это позволяет эффективно искать слова, которые являются суффиксами потока символов.

2⃣Проверка суффиксов:
Для каждого нового символа, проходите по текущему списку символов и проверяйте, образуют ли они какой-либо суффикс, присутствующий в Trie. Если найдено совпадение, возвращайте true, иначе продолжайте добавлять новые символы и проверять суффиксы.

3⃣Сравнение двух случаев:
Рассмотрите оба случая: подмассив длины firstLen до подмассива длины secondLen и подмассив длины secondLen до подмассива длины firstLen. Найдите максимальную сумму для каждого случая.

😎 Решение:

class TrieNode {
    var children: [Character: TrieNode] = [:]
    var isEndOfWord: Bool = false
}

class StreamChecker {
    private var root: TrieNode = TrieNode()
    private var stream: [Character] = []

    init(_ words: [String]) {
        for word in words {
            var node = root
            for char in word.reversed() {
                if node.children[char] == nil {
                    node.children[char] = TrieNode()
                }
                node = node.children[char]!
            }
            node.isEndOfWord = true
        }
    }

    func query(_ letter: Character) -> Bool {
        stream.insert(letter, at: 0)
        var node = root
        for char in stream {
            if let nextNode = node.children[char] {
                node = nextNode
                if node.isEndOfWord {
                    return true
                }
            } else {
                break
            }
        }
        return false
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1044. Longest Duplicate Substring
Сложность: hard

Учитывая строку s, рассмотрите все дублированные подстроки: (смежные) подстроки s, которые встречаются 2 или более раз.Вхождения могут перекрываться. Верните любую дублированную подстроку, которая имеет наибольшую возможную длину.Если в s нет дублирующейся подстроки, ответом будет "".

Пример:

Input: s = "banana"
Output: "ana"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Использование двоичного поиска для определения длины дублированной подстроки:
Двоичный поиск используется для поиска максимальной длины дублированной подстроки.

2⃣Использование хеширования для проверки наличия дублированной подстроки определенной длины:
Для каждой длины, определенной двоичным поиском, используем хеширование для поиска подстрок.

3⃣Хеширование с помощью функции rolling hash:
Rolling hash позволяет быстро вычислять хеши подстрок фиксированной длины и сравнивать их для поиска дубликатов.

😎 Решение:

func longestDupSubstring(_ s: String) -> String {
    let arr = Array(s)
    
    func search(_ length: Int) -> String? {
        var seen = Set<String>()
        for i in 0...(arr.count - length) {
            let sub = String(arr[i..<i+length])
            if seen.contains(sub) {
                return sub
            }
            seen.insert(sub)
        }
        return nil
    }

    var left = 1, right = arr.count
    var result = ""
    while left < right {
        let mid = (left + right) / 2
        if let dup = search(mid) {
            result = dup
            left = mid + 1
        } else {
            right = mid
        }
    }
    return result
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 900. RLE Iterator
Сложность: hard

Для кодирования последовательности целых чисел мы можем использовать кодирование по длине строки (т. е. RLE). В кодированном по длине пробега массиве четной длины (с индексацией 0) для всех четных i значение encoding[i] говорит нам о том, сколько раз неотрицательное целое значение encoding[i + 1] повторяется в последовательности.

Например, последовательность arr = [8,8,8,5,5] может быть закодирована как encoding = [3,8,2,5]. encoding = [3,8,0,9,2,5] и encoding = [2,8,1,8,2,5] также являются допустимыми RLE для arr.
Задав кодированный по длине пробега массив, разработайте итератор для его итерации. Реализуйте класс RLEIterator: RLEIterator(int[] encoded) Инициализирует объект с кодированным массивом encoded. int next(int n) Исчерпывает следующие n элементов и возвращает последний исчерпанный таким образом элемент. Если не осталось элементов для исчерпания, возвращает -1.

Пример:

Input
["RLEIterator", "next", "next", "next", "next"]
[[[3, 8, 0, 9, 2, 5]], [2], [1], [1], [2]]
Output
[null, 8, 8, 5, -1]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать итератор с закодированным массивом и индексом, указывающим на текущую позицию.

2⃣При вызове метода next(n), уменьшить текущий счетчик на n или перейти к следующему числу, если текущий счетчик равен нулю.

3⃣Возвращать текущий элемент или -1, если все элементы исчерпаны.

😎 Решение:

class RLEIterator {
    private var encoding: [Int]
    private var index: Int

    init(_ encoding: [Int]) {
        self.encoding = encoding
        self.index = 0
    }

    func next(_ n: Int) -> Int {
        var n = n
        while index < encoding.count {
            if n > encoding[index] {
                n -= encoding[index]
                index += 2
            } else {
                encoding[index] -= n
                return encoding[index + 1]
            }
        }
        return -1
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 43. Multiply Strings
Сложность: hard

Даны два неотрицательных целых числа num1 и num2, представленные в виде строк. Верните произведение num1 и num2, также представленное в виде строки.

Примечание: Вы не должны использовать встроенную библиотеку BigInteger или прямо преобразовывать входные данные в целые числа.

Пример:

Input: num1 = "2", num2 = "3"
Output: "6"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Переверните оба числа. Инициализируйте массив ans с (N+M) нулями. Для каждой цифры в secondNumber:
Инициализируйте переменную carry, первоначально равную 0.
Инициализируйте массив (currentResult), который начинается с некоторого количества нулей, основываясь на позиции цифры в secondNumber.

2⃣Для каждой цифры в firstNumber:
Умножьте цифру из secondNumber на цифру из firstNumber и добавьте предыдущий carry к умножению.
Возьмите остаток от деления умножения на 10, чтобы получить последнюю цифру.
Добавьте последнюю цифру в массив currentResult.
Разделите умножение на 10, чтобы получить новое значение для carry.

3⃣После итерации по каждой цифре в первом числе, если carry не равен нулю, добавьте carry в currentResult.
Добавьте currentResult к ans.
Если последняя цифра в ans равна нулю, перед тем как перевернуть ans, необходимо удалить ноль из ans. В противном случае в финальном ответе будет ведущий ноль.
Переверните ans и верните его.

😎 Решение:

func addStrings(_ num1: [Int], _ num2: [Int]) -> [Int] {
    var ans = [Int]()
    var carry = 0
    let maxLength = max(num1.count, num2.count)

    for i in 0..<maxLength {
        let digit1 = i < num1.count ? num1[i] : 0
        let digit2 = i < num2.count ? num2[i] : 0

        let sum = digit1 + digit2 + carry
        carry = sum / 10
        ans.append(sum % 10)
    }

    if carry > 0 {
        ans.append(carry)
    }
    return ans
}

func multiplyOneDigit(_ firstNumber: [Int], _ secondNumberDigit: Int, _ numZeros: Int) -> [Int] {
    var currentResult = Array(repeating: 0, count: numZeros)
    var carry = 0

    for digit in firstNumber {
        let multiplication = secondNumberDigit * digit + carry
        carry = multiplication / 10
        currentResult.append(multiplication % 10)
    }

    if carry > 0 {
        currentResult.append(carry)
    }
    return currentResult
}

func multiply(_ num1: String, _ num2: String) -> String {
    if num1 == "0" || num2 == "0" {
        return "0"
    }

    let firstNumber = Array(num1).reversed().map { Int(String($0))! }
    let secondNumber = Array(num2).reversed().map { Int(String($0))! }

    var ans = Array(repeating: 0, count: firstNumber.count + secondNumber.count)

    for (i, digit) in secondNumber.enumerated() {
        let partialResult = multiplyOneDigit(firstNumber, digit, i)
        ans = addStrings(ans, partialResult)
    }

    while ans.last == 0 && ans.count > 1 {
        ans.removeLast()
    }

    return ans.reversed().map { String($0) }.joined()
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 38. Count and Say
Сложность: medium

Последовательность "считай и скажи" — это последовательность строк цифр, определяемая с помощью рекурсивной формулы:

countAndSay(1) = "1"
countAndSay(n) — это кодирование длин серий из countAndSay(n - 1).
Кодирование длин серий (RLE) — это метод сжатия строк, который работает путём замены последовательных идентичных символов (повторяющихся 2 или более раз) на конкатенацию символа и числа, обозначающего количество символов (длину серии). Например, чтобы сжать строку "3322251", мы заменяем "33" на "23", "222" на "32", "5" на "15" и "1" на "11". Таким образом, сжатая строка становится "23321511".

Для заданного положительного целого числа n верните n-й элемент последовательности "считай и скажи".

Пример:

Input: n = 4

Output: "1211"

Explanation:

countAndSay(1) = "1"
countAndSay(2) = RLE of "1" = "11"
countAndSay(3) = RLE of "11" = "21"
countAndSay(4) = RLE of "21" = "1211"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Мы хотим использовать шаблон, который соответствует строкам из одинаковых символов, таких как "4", "7777", "2222222".
Если у вас есть опыт работы с регулярными выражениями, вы можете обнаружить, что шаблон (.)\1* работает.

2⃣Мы можем разбить это регулярное выражение на три части:
(.): оно определяет группу, содержащую один символ, который может быть чем угодно.

3⃣*: этот квалификатор, следующий за ссылкой на группу \1, указывает, что мы хотели бы видеть повторение группы ноль или более раз.
Таким образом, шаблон соответствует строкам, которые состоят из некоторого символа, а затем ноль или более повторений этого символа после его первого появления. Это то, что нам нужно.
Мы находим все совпадения с регулярным выражением, а затем конкатенируем результаты.

😎 Решение:

func countAndSay(_ n: Int) -> String {
    var s = "1"
    for _ in 2...n {
        var t = ""
        var matches = Array(s.matchingStrings(regex: "(.)\\1*"))
        for match in matches {
            t += "\(match[0].count)\(match[1])"
        }
        s = t
    }
    return s
}

extension String {
    func matchingStrings(regex: String) -> [[String]] {
        do {
            let regex = try NSRegularExpression(pattern: regex)
            let results = regex.matches(in: self, range: NSRange(self.startIndex..., in: self))
            return results.map { result in
                (0..<result.numberOfRanges).map {
                    String(self[Range(result.range(at: $0), in: self)!])
                }
            }
        } catch let error {
            print("invalid regex: \(error.localizedDescription)")
            return []
        }
    }
}

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 {
    func numSteps(_ s: String) -> Int {
        var str = Array(s)
        var operations = 0

        while str.count > 1 {
            if str.last == "0" {
                str.removeLast()
            } else {
                var i = str.count - 1
                while i >= 0 && str[i] == "1" {
                    str[i] = "0"
                    i -= 1
                }
                if i < 0 {
                    str.insert("1", at: 0)
                } else {
                    str[i] = "1"
                }
            }
            operations += 1
        }

        return operations
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний