Задача: 225. Implement Stack using Queues
Сложность: easy

Реализуйте стек (последним пришел - первым вышел, LIFO) с использованием только двух очередей. Реализованный стек должен поддерживать все функции обычного стека (push, top, pop и empty).

Реализуйте класс MyStack:
void push(int x): Добавляет элемент x на вершину стека.
int pop(): Удаляет элемент с вершины стека и возвращает его.
int top(): Возвращает элемент на вершине стека.
boolean empty(): Возвращает true, если стек пуст, иначе false.

Примечания:
Вы должны использовать только стандартные операции очереди, что означает, что допустимы только операции добавления в конец, просмотр/удаление из начала, определение размера и проверка на пустоту.

Пример:

Input
["MyStack", "push", "push", "top", "pop", "empty"]
[[], [1], [2], [], [], []]
Output
[null, null, null, 2, 2, false]

Explanation
MyStack myStack = new MyStack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.top(); // return 2
myStack.pop(); // return 2
myStack.empty(); // return False

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Реализация методов push и pop:
Метод push добавляет элемент x в очередь q2, затем перемещает все элементы из q1 в q2 и меняет местами q1 и q2.
Метод pop удаляет элемент из q1 и обновляет значение top.

2⃣Реализация методов top и empty:
Метод top возвращает верхний элемент стека.
Метод empty проверяет, пуста ли очередь q1, и возвращает соответствующее значение.

3⃣Поддержка стандартных операций очереди:
Используйте только стандартные операции очереди: добавление в конец, удаление из начала, определение размера и проверка на пустоту.

😎 Решение:

class MyStack {
    private var q1 = [Int]()
    private var q2 = [Int]()
    private var topElement: Int = 0

    func push(_ x: Int) {
        q2.append(x)
        topElement = x
        while !q1.isEmpty {
            q2.append(q1.removeFirst())
        }
        (q1, q2) = (q2, q1)
    }

    func pop() {
        q1.removeFirst()
        if !q1.isEmpty {
            topElement = q1.first!
        }
    }

    func empty() -> Bool {
        return q1.isEmpty
    }

    func top() -> Int {
        return topElement
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 417. Pacific Atlantic Water Flow
Сложность: medium

Имеется прямоугольный остров размером m x n, который граничит с Тихим и Атлантическим океанами. Тихий океан касается левого и верхнего краев острова, а Атлантический океан - правого и нижнего краев. Остров разбит на сетку квадратных ячеек. Вам дана целочисленная матрица heights размером m x n, где heights[r][c] - высота над уровнем моря клетки с координатами (r, c). На острове выпадает много осадков, и дождевая вода может стекать в соседние клетки прямо на север, юг, восток и запад, если высота соседней клетки меньше или равна высоте текущей клетки. Вода может течь из любой клетки, прилегающей к океану, в океан. Верните двумерный список координат сетки result, где result[i] = [ri, ci] означает, что дождевая вода может течь из клетки (ri, ci) как в Тихий, так и в Атлантический океаны.

Пример:

Input: heights = [[1,2,2,3,5],[3,2,3,4,4],[2,4,5,3,1],[6,7,1,4,5],[5,1,1,2,4]]
Output: [[0,4],[1,3],[1,4],[2,2],[3,0],[3,1],[4,0]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите две матрицы для отслеживания клеток, из которых вода может течь в Тихий и Атлантический океаны, используя поиск в глубину (DFS) или поиск в ширину (BFS), начиная с границ, примыкающих к каждому океану.

2⃣Выполните поиск для каждого океана, обновляя матрицы достижимости.

3⃣Соберите координаты клеток, которые могут стекать в оба океана, проверяя пересечение двух матриц достижимости.

😎 Решение:

func pacificAtlantic(_ heights: [[Int]]) -> [[Int]] {
    let m = heights.count
    let n = heights[0].count
    var pacific = Array(repeating: Array(repeating: false, count: n), count: m)
    var atlantic = Array(repeating: Array(repeating: false, count: n), count: m)
    let directions = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]
    
    func dfs(_ r: Int, _ c: Int, _ ocean: inout [[Bool]]) {
        ocean[r][c] = true
        for (dr, dc) in directions {
            let nr = r + dr, nc = c + dc
            if nr >= 0, nc >= 0, nr < m, nc < n, !ocean[nr][nc], heights[nr][nc] >= heights[r][c] {
                dfs(nr, nc, &ocean)
            }
        }
    }
    
    for i in 0..<m {
        dfs(i, 0, &pacific)
        dfs(i, n - 1, &atlantic)
    }
    for j in 0..<n {
        dfs(0, j, &pacific)
        dfs(m - 1, j, &atlantic)
    }
    
    var result = [[Int]]()
    for i in 0..<m {
        for j in 0..<n {
            if pacific[i][j] && atlantic[i][j] {
                result.append([i, j])
            }
        }
    }
    return result
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 752. Open the Lock
Сложность: medium

Перед вами замок с 4 круглыми колесами. Каждое колесо имеет 10 слотов: '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'. Колеса могут свободно вращаться и оборачиваться: например, мы можем повернуть "9" так, чтобы получился "0", или "0" так, чтобы получился "9". Каждый ход состоит из поворота одного колеса на один слот. Изначально замок начинается с '0000', строки, представляющей состояние 4 колес. Вам дан список тупиков, то есть если замок отобразит любой из этих кодов, колеса замка перестанут вращаться, и вы не сможете его открыть. Учитывая цель, представляющую значение колес, которое позволит отпереть замок, верните минимальное общее количество оборотов, необходимое для открытия замка, или -1, если это невозможно.

Пример:

Input: deadends = ["0201","0101","0102","1212","2002"], target = "0202"
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используйте алгоритм BFS для поиска кратчайшего пути от начального состояния '0000' до целевого состояния, избегая тупиков. Инициализируйте очередь с начальным состоянием '0000' и начальным шагом 0. Используйте множество для отслеживания посещенных состояний, чтобы избежать повторного посещения одного и того же состояния.

2⃣Для каждого состояния в очереди: Проверьте все возможные переходы на следующий шаг, вращая каждое колесо на +1 и -1. Если найденное состояние является целевым, верните количество шагов. Если найденное состояние не является тупиком и не было посещено ранее, добавьте его в очередь и отметьте как посещенное.

3⃣Если очередь пуста и целевое состояние не найдено, верните -1.

😎 Решение:

func openLock(_ deadends: [String], _ target: String) -> Int {
    func neighbors(_ node: String) -> [String] {
        var res = [String]()
        let nodeArray = Array(node)
        for i in 0..<4 {
            var nodeChars = nodeArray
            let x = Int(String(nodeChars[i]))!
            for d in [-1, 1] {
                let y = (x + d + 10) % 10
                nodeChars[i] = Character(String(y))
                res.append(String(nodeChars))
            }
        }
        return res
    }
    
    let dead = Set(deadends)
    var queue = [(String, Int)]()
    queue.append(("0000", 0))
    var visited = Set<String>()
    visited.insert("0000")
    
    while !queue.isEmpty {
        let (node, steps) = queue.removeFirst()
        if node == target {
            return steps
        }
        if dead.contains(node) {
            continue
        }
        for neighbor in neighbors(node) {
            if !visited.contains(neighbor) {
                visited.insert(neighbor)
                queue.append((neighbor, steps + 1))
            }
        }
    }
    
    return -1
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 34. Find First and Last Position of Element in Sorted Array
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums, отсортированный в неубывающем порядке, найдите начальную и конечную позицию заданного целевого значения.

Если целевое значение не найдено в массиве, верните [-1, -1].

Вы должны написать алгоритм со временной сложностью O(log n).

Пример:

Input: nums = [5,7,7,8,8,10], target = 8
Output: [3,4]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите функцию под названием findBound, которая принимает три аргумента: массив, целевое значение для поиска и булевое значение isFirst, указывающее, ищем ли мы первое или последнее вхождение цели.
Мы используем 2 переменные для отслеживания подмассива, который мы сканируем. Назовем их begin и end. Изначально begin устанавливается в 0, а end — в последний индекс массива.

2⃣Мы итерируем, пока begin не станет больше, чем end.
На каждом шаге мы вычисляем средний элемент mid = (begin + end) / 2. Мы используем значение среднего элемента, чтобы решить, какую половину массива нам нужно искать.
Если nums[mid] == target:
Если isFirst true — это означает, что мы пытаемся найти первое вхождение элемента. Если mid == begin или nums[mid - 1] != target, тогда мы возвращаем mid как первое вхождение цели. В противном случае мы обновляем end = mid - 1.
Если isFirst false — это означает, что мы пытаемся найти последнее вхождение элемента. Если mid == end или nums[mid + 1] != target, тогда мы возвращаем mid как последнее вхождение цели. В противном случае мы обновляем begin = mid + 1.

3⃣Если nums[mid] > target — мы обновляем end = mid - 1, так как мы должны отбросить правую сторону массива, поскольку средний элемент больше цели.
Если nums[mid] < target — мы обновляем begin = mid + 1, так как мы должны отбросить левую сторону массива, поскольку средний элемент меньше цели.
В конце нашей функции мы возвращаем значение -1, что указывает на то, что цель не найдена в массиве.
В основной функции searchRange мы сначала вызываем findBound с isFirst, установленным в true. Если это значение равно -1, мы можем просто вернуть [-1, -1]. В противном случае мы вызываем findBound с isFirst, установленным в false, чтобы получить последнее вхождение, а затем возвращаем результат.

😎 Решение:

func searchRange(_ nums: [Int], _ target: Int) -> [Int] {
    let firstOccurrence = findBound(nums, target, true)
    if firstOccurrence == -1 {
        return [-1, -1]
    }
    let lastOccurrence = findBound(nums, target, false)
    return [firstOccurrence, lastOccurrence]
}

func findBound(_ nums: [Int], _ target: Int, _ isFirst: Bool) -> Int {
    let N = nums.count
    var begin = 0
    var end = N - 1
    while begin <= end {
        let mid = (begin + end) / 2
        if nums[mid] == target {
            if isFirst {
                if mid == begin || nums[mid - 1] != target {
                    return mid
                }
                end = mid - 1
            } else {
                if mid == end || nums[mid + 1] != target {
                    return mid
                }
                begin = mid + 1
            }
        } else if nums[mid] > target {
            end = mid - 1
        } else {
            begin = mid + 1
        }
    }
    return -1
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 945. Minimum Increment to Make Array Unique
Сложность: medium

Вам дан целочисленный массив nums. За один ход вы можете выбрать индекс i, где 0 <= i < nums.length, и увеличить nums[i] на 1. Верните минимальное количество ходов, чтобы каждое значение в nums было уникальным. Тестовые примеры генерируются так, чтобы ответ умещался в 32-битное целое число.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортировать массив nums.
Инициализировать переменную moves для подсчета количества ходов.

2⃣Пройти по массиву и для каждого элемента, начиная со второго:
Если текущий элемент меньше или равен предыдущему элементу, увеличить текущий элемент до значения предыдущего элемента + 1 и обновить счетчик ходов.

3⃣Вернуть общее количество ходов.

😎 Решение:

class Solution {
    func minIncrementForUnique(_ nums: [Int]) -> Int {
        var nums = nums.sorted()
        var moves = 0
        for i in 1..<nums.count {
            if nums[i] <= nums[i - 1] {
                moves += nums[i - 1] + 1 - nums[i]
                nums[i] = nums[i - 1] + 1
            }
        }
        return moves
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 330. Patching Array
Сложность: hard

Дан отсортированный массив целых чисел nums и целое число n. Добавьте/дополните элементы в массив таким образом, чтобы любое число в диапазоне [1, n] включительно могло быть сформировано как сумма некоторых элементов массива.

Верните минимальное количество дополнений, необходимых для этого.

Пример:

Input: nums = [1,3], n = 6
Output: 1
Explanation:
Combinations of nums are [1], [3], [1,3], which form possible sums of: 1, 3, 4.
Now if we add/patch 2 to nums, the combinations are: [1], [2], [3], [1,3], [2,3], [1,2,3].
Possible sums are 1, 2, 3, 4, 5, 6, which now covers the range [1, 6].
So we only need 1 patch.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных:
Создайте переменную miss, представляющую наименьшее пропущенное число, которое еще не покрыто, и установите ее значение на 1. Создайте переменную patches для подсчета необходимых дополнений и переменную i для итерации по массиву nums.

2⃣Основной цикл:
Используйте цикл while, который будет выполняться до тех пор, пока miss не станет больше n.
Внутри цикла проверьте, покрывает ли текущий элемент nums[i] значение miss. Если да, добавьте nums[i] к miss и увеличьте i. Если нет, добавьте значение miss к самому себе (это означает добавление нового элемента в массив) и увеличьте счетчик patches.

3⃣Возврат результата:
После завершения цикла верните значение patches, которое представляет минимальное количество необходимых дополнений.

😎 Решение:

class Solution {
    func minPatches(_ nums: [Int], _ n: Int) -> Int {
        var patches = 0
        var i = 0
        var miss: Int64 = 1
        while miss <= n {
            if i < nums.count && nums[i] <= miss {
                miss += Int64(nums[i])
                i += 1
            } else {
                miss += miss
                patches += 1
            }
        }
        return patches
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 116. Populating Next Right Pointers in Each Node
Сложность: medium

Вам дано идеальное бинарное дерево, где все листья находятся на одном уровне, и у каждого родителя есть два детей. Бинарное дерево имеет следующее определение:

struct Node {
  int val;
  Node *left;
  Node *right;
  Node *next;
}

Заполните каждый указатель next так, чтобы он указывал на следующий правый узел. Если следующего правого узла нет, указатель next должен быть установлен в NULL.

Изначально все указатели next установлены в NULL.

Пример:

Input: root = [1,2,3,4,5,6,7]
Output: [1,#,2,3,#,4,5,6,7,#]
Explanation: Given the above perfect binary tree (Figure A), your function should populate each next pointer to point to its next right node, just like in Figure B. The serialized output is in level order as connected by the next pointers, with '#' signifying the end of each level.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте очередь Q, которую мы будем использовать во время обхода. Существует несколько способов реализации обхода в ширину, особенно когда речь идет о определении уровня конкретного узла. Можно добавлять в очередь пару (узел, уровень), и каждый раз, когда добавляются дети узла, мы добавляем (node.left, parent_level + 1) и (node.right, parent_level + 1). Этот подход не будет очень эффективен для нашего алгоритма, так как нам нужны все узлы на одном уровне, и для этого потребуется еще одна структура данных.

2⃣Более эффективный с точки зрения памяти способ разделения узлов одного уровня заключается в использовании некоторой разграничительной метки между уровнями. Обычно мы вставляем в очередь элемент NULL, который отмечает конец предыдущего уровня и начало следующего. Это отличный подход, но он все равно потребует некоторого количества памяти, пропорционально количеству уровней в дереве.

3⃣Подход, который мы будем использовать здесь, будет иметь структуру вложенных циклов, чтобы обойти необходимость указателя NULL. По сути, на каждом шаге мы записываем размер очереди, который всегда соответствует всем узлам на определенном уровне. Как только мы узнаем этот размер, мы обрабатываем только это количество элементов и не более. К моменту, когда мы закончим обработку заданного количества элементов, в очереди будут все узлы следующего уровня. Вот псевдокод для этого:

😎 Решение:

import Foundation

class Node {
    var val: Int
    var left: Node?
    var right: Node?
    var next: Node?

    init(_ val: Int) {
        self.val = val
    }
}

class Solution {
    func connect(_ root: Node?) -> Node? {
        guard let root = root else { return nil }
        
        var queue: [Node] = [root]
        
        while !queue.isEmpty {
            let size = queue.count
            for i in 0..<size {
                let node = queue.removeFirst()
                if i < size - 1 {
                    node.next = queue.first
                }
                
                if let leftChild = node.left {
                    queue.append(leftChild)
                }
                if let rightChild = node.right {
                    queue.append(rightChild)
                }
            }
        }
        
        return root
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 389. Find the Difference
Сложность: easy

Даны две строки s и t.

Строка t генерируется путем случайного перемешивания строки s с добавлением еще одной буквы в случайную позицию.

Верните букву, которая была добавлена в t.

Пример:

Input: s = "abcd", t = "abcde"
Output: "e"
Explanation: 'e' is the letter that was added.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте строки s и t.

2⃣Итерируйте по длине строк и сравнивайте их посимвольно. Это позволяет проверить, присутствует ли текущий символ строки t в строке s.

3⃣Как только встретится символ, который есть в строке t, но отсутствует в строке s, мы найдем лишний символ, который скрывала строка t все это время.

😎 Решение:

class Solution {
    func findTheDifference(_ s: String, _ t: String) -> Character {
        let sortedS = s.sorted()
        let sortedT = t.sorted()

        for i in 0..<sortedS.count {
            if sortedS[i] != sortedT[i] {
                return sortedT[i]
            }
        }

        return sortedT[sortedS.count]
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 893. Groups of Special-Equivalent Strings
Сложность: medium

Вам дан массив строк одинаковой длины words. За один ход вы можете поменять местами любые два четных или любые два нечетных символа строки words[i]. Две строки words[i] и words[j] являются специально-эквивалентными, если после любого количества ходов words[i] == words[j].

Например, words[i] = "zzxy" и words[j] = "xyzz" являются специально-эквивалентными, потому что мы можем делать ходы "zzxy" -> "xzzy" -> "xyzz". Группа специально-эквивалентных строк из слов - это непустое подмножество слов, такое, что: каждая пара строк в группе специально-эквивалентна, и группа имеет максимально возможный размер (т.е, не существует строки words[i], не входящей в группу, такой, что words[i] является специально-эквивалентной каждой строке в группе). Верните количество групп специально-эквивалентных строк из слов.

Пример:

Input: words = ["abcd","cdab","cbad","xyzz","zzxy","zzyx"]
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для каждой строки в массиве words создать два новых списка: один из символов на четных позициях, другой из символов на нечетных позициях. Отсортировать оба списка и объединить их в одну строку, которая будет представлять каноническую форму строки.

2⃣Использовать множество, чтобы хранить все уникальные канонические формы строк.

3⃣Размер множества будет равен количеству групп специально-эквивалентных строк.

😎 Решение:

func numSpecialEquivGroups(_ words: [String]) -> Int {
    var uniqueForms = Set<String>()
    
    for word in words {
        let evenChars = String(word.enumerated().filter { $0.offset % 2 == 0 }.map { $0.element }.sorted())
        let oddChars = String(word.enumerated().filter { $0.offset % 2 != 0 }.map { $0.element }.sorted())
        let canonicalForm = evenChars + oddChars
        uniqueForms.insert(canonicalForm)
    }
    
    return uniqueForms.count
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 599. Minimum Index Sum of Two Lists
Сложность: easy

Даны два массива строк list1 и list2, необходимо найти общие строки с наименьшей суммой индексов.

Общая строка - это строка, которая появляется и в list1, и в list2.

Общая строка с наименьшей суммой индексов - это общая строка, такая, что если она появилась в list1[i] и list2[j], то i + j должно быть минимальным значением среди всех других общих строк.

Верните все общие строки с наименьшей суммой индексов. Верните ответ в любом порядке.

Пример:

Input: list1 = ["Shogun","Tapioca Express","Burger King","KFC"], list2 = ["Piatti","The Grill at Torrey Pines","Hungry Hunter Steakhouse","Shogun"]
Output: ["Shogun"]
Explanation: The only common string is "Shogun".

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для каждой строки из list1, сравниваем её с каждой строкой из list2, обходя весь список list2. Используем хэш-таблицу map, которая содержит элементы в виде (сумма: список строк). Здесь сумма относится к сумме индексов совпадающих элементов, а список строк соответствует списку совпадающих строк, чья сумма индексов равна этой сумме.

2⃣Во время сравнений, когда находится совпадение строки на i-м индексе из list1 и j-м индексе из list2, создаём запись в map, соответствующую сумме i + j, если такая запись ещё не существует. Если запись с этой суммой уже существует, добавляем текущую строку в список строк, соответствующих сумме i + j.

3⃣В конце обходим ключи в map и находим список строк, соответствующих ключу с минимальной суммой.

😎 Решение:

class Solution {
    func findRestaurant(_ list1: [String], _ list2: [String]) -> [String] {
        var map = [Int: [String]]()
        for i in 0..<list1.count {
            for j in 0..<list2.count {
                if list1[i] == list2[j] {
                    if map[i + j] == nil {
                        map[i + j] = [String]()
                    }
                    map[i + j]!.append(list1[i])
                }
            }
        }
        let minIndexSum = map.keys.min()!
        return map[minIndexSum]!
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 978. Longest Turbulent Subarray
Сложность: medium

Дан целочисленный массив arr, верните длину максимального турбулентного подмассива массива arr.

Подмассив считается турбулентным, если знак сравнения меняется между каждой парой смежных элементов в подмассиве.

Более формально, подмассив [arr[i], arr[i + 1], ..., arr[j]] массива arr считается турбулентным тогда и только тогда, когда:

Для всех i <= k < j:
arr[k] > arr[k + 1], когда k нечетное, и
arr[k] < arr[k + 1], когда k четное.
Или, для всех i <= k < j:
arr[k] > arr[k + 1], когда k четное, и
arr[k] < arr[k + 1], когда k нечетное.

Пример:

Input: arr = [9,4,2,10,7,8,8,1,9]
Output: 5
Explanation: arr[1] > arr[2] < arr[3] > arr[4] < arr[5]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сканируйте массив слева направо. Используйте переменные для отслеживания начала текущего блока и максимальной длины турбулентного подмассива.

2⃣Если достигли конца блока (последний элемент или текущий элемент не соответствует условию чередования), зафиксируйте длину этого блока как потенциальный ответ и установите начало нового блока на следующий элемент.

3⃣Повторяйте шаг 2 до конца массива и верните максимальную длину турбулентного подмассива.

😎 Решение:

class Solution {
    func maxTurbulenceSize(_ A: [Int]) -> Int {
        let N = A.count
        var ans = 1
        var anchor = 0

        for i in 1..<N {
            let c = A[i - 1].compare(to: A[i])
            if c == .orderedSame {
                anchor = i
            } else if i == N - 1 || c.rawValue * A[i].compare(to: A[i + 1]).rawValue != -1 {
                ans = max(ans, i - anchor + 1)
                anchor = i
            }
        }

        return ans
    }
}

extension Int {
    func compare(to other: Int) -> ComparisonResult {
        if self < other {
            return .orderedAscending
        } else if self > other {
            return .orderedDescending
        } else {
            return .orderedSame
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 224. Basic Calculator
Сложность: hard

Дана строка s, представляющая собой допустимое выражение, реализуйте базовый калькулятор для его вычисления и верните результат вычисления.

Примечание: нельзя использовать встроенные функции, которые оценивают строки как математические выражения, такие как eval().

Пример:

Input: s = "(1+(4+5+2)-3)+(6+8)"
Output: 23

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Итерация строки выражения в обратном порядке:
Читаем выражение символ за символом, формируя операнды из нескольких цифр, если символ - цифра.
Сохраняем операнды в стек, как только встречаем нецифровой символ.

2⃣Обработка выражения внутри скобок:
Когда встречаем открывающую скобку '(', оцениваем выражение, удаляя операнды и операторы из стека до соответствующей закрывающей скобки.
Результат выражения помещаем обратно в стек.

3⃣Финальная оценка выражения:
Продолжаем процесс до получения финального результата.
Если стек не пуст после обработки всех символов, оцениваем оставшиеся элементы как одно финальное выражение.

😎 Решение:

class Solution {
    
    func evaluateExpr(_ stack: inout [Any]) -> Int {
        if stack.isEmpty || !(stack.last is Int) {
            stack.append(0)
        }
        
        var res = stack.removeLast() as! Int
        
        while !stack.isEmpty && !(stack.last as! Character == ")") {
            let sign = stack.removeLast() as! Character
            
            if sign == "+" {
                res += stack.removeLast() as! Int
            } else {
                res -= stack.removeLast() as! Int
            }
        }
        return res
    }
    
    func calculate(_ s: String) -> Int {
        var operand = 0
        var n = 0
        var stack: [Any] = []
        
        for ch in s.reversed() {
            if ch.isWholeNumber {
                operand = Int(pow(10.0, Double(n))) * (ch.wholeNumberValue!) + operand
                n += 1
            } else if ch != " " {
                if n != 0 {
                    stack.append(operand)
                    n = 0
                    operand = 0
                }
                if ch == "(" {
                    let res = evaluateExpr(&stack)
                    stack.removeLast()
                    stack.append(res)
                } else {
                    stack.append(ch)
                }
            }
        }
        
        if n != 0 {
            stack.append(operand)
        }
        
        return evaluateExpr(&stack)
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1669. Merge In Between Linked Lists
Сложность: medium

Вам даны два связанных списка: list1 и list2 размером n и m соответственно.

Удалите узлы list1 с ath узла по bth узел и вставьте на их место list2.

Синие ребра и узлы на рисунке в вверху поста указывают на результат:

Пример:

Input: list1 = [10,1,13,6,9,5], a = 3, b = 4, list2 = [1000000,1000001,1000002]
Output: [10,1,13,1000000,1000001,1000002,5]
Explanation: We remove the nodes 3 and 4 and put the entire list2 in their place. The blue edges and nodes in the above figure indicate the result.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и добавление узлов из list1 до узла a в массив:
Инициализировать переменную index равную 0 и current1 равную list1.
Пока index меньше a, добавлять current1.val в массив mergeArray, перемещаться к следующему узлу current1.next и увеличивать index.

2⃣Добавление узлов из list2 в массив:
Инициализировать current2 равную list2.
Пока current2 не равен null, добавлять current2.val в mergeArray и перемещаться к следующему узлу current2.next.

3⃣Добавление узлов из list1 от узла b + 1 до конца в массив и создание нового связанного списка:
Найти узел на позиции b + 1, перемещая current1 и увеличивая index, пока index меньше b + 1.
Добавлять узлы из current1 в массив, пока current1 не станет null.
Создать новый связанный список из значений в mergeArray, добавляя узлы в начало списка и возвращая его.

😎 Решение:

class Solution {
    func mergeInBetween(_ list1: ListNode?, _ a: Int, _ b: Int, _ list2: ListNode?) -> ListNode? {
        var mergeArray = [Int]()
        var index = 0
        var current1 = list1
        
        while index < a {
            mergeArray.append(current1!.val)
            current1 = current1!.next
            index += 1
        }
        
        var current2 = list2
        while current2 != nil {
            mergeArray.append(current2!.val)
            current2 = current2!.next
        }
        
        while index < b + 1 {
            current1 = current1!.next
            index += 1
        }
        
        while current1 != nil {
            mergeArray.append(current1!.val)
            current1 = current1!.next
        }
        
        var resultList: ListNode? = nil
        for val in mergeArray.reversed() {
            let newNode = ListNode(val, resultList)
            resultList = newNode
        }
        
        return resultList
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 588. Design In-Memory File System
Сложность: hard

Спроектируйте структуру данных, которая симулирует файловую систему в памяти.

Реализуйте класс FileSystem:
FileSystem() Инициализирует объект системы.
List<String> ls(String path)
Если path является путем к файлу, возвращает список, содержащий только имя этого файла.
Если path является путем к директории, возвращает список имен файлов и директорий в этой директории.
Ответ должен быть в лексикографическом порядке.
void mkdir(String path) Создает новую директорию согласно заданному пути. Заданная директория не существует. Если промежуточные директории в пути не существуют, вы также должны создать их.
void addContentToFile(String filePath, String content)
Если filePath не существует, создает файл, содержащий заданный контент.
Если filePath уже существует, добавляет заданный контент к исходному содержимому.
String readContentFromFile(String filePath) Возвращает содержимое файла по пути filePath.

Пример:

Input
["FileSystem", "ls", "mkdir", "addContentToFile", "ls", "readContentFromFile"]
[[], ["/"], ["/a/b/c"], ["/a/b/c/d", "hello"], ["/"], ["/a/b/c/d"]]
Output
[null, [], null, null, ["a"], "hello"]

Explanation
FileSystem fileSystem = new FileSystem();
fileSystem.ls("/");                         // return []
fileSystem.mkdir("/a/b/c");
fileSystem.addContentToFile("/a/b/c/d", "hello");
fileSystem.ls("/");                         // return ["a"]
fileSystem.readContentFromFile("/a/b/c/d"); // return "hello"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣ Инициализация файловой системы:
Создайте класс FileSystem, который будет содержать вложенный класс File. Класс File будет представлять либо файл, либо директорию, содержать флаг isfile, словарь files и строку content.

2⃣ Обработка команд:
Реализуйте метод ls, который возвращает список файлов и директорий в указанном пути, либо имя файла, если указанный путь является файлом.
Реализуйте метод mkdir, который создаёт директории по указанному пути. Если промежуточные директории не существуют, создайте их.
Реализуйте метод addContentToFile, который добавляет содержимое в файл по указанному пути. Если файл не существует, создайте его.
Реализуйте метод readContentFromFile, который возвращает содержимое файла по указанному пути.

3⃣ Обработка путей и работа с файлами/директориями:
Используйте метод split для разделения пути на составляющие и навигации по дереву директорий и файлов.
Для каждой команды выполняйте соответствующие операции по созданию, чтению или записи содержимого файлов и директорий.

😎 Решение:

class FileSystem {
    class File {
        var isFile = false
        var files = [String: File]()
        var content = ""
    }

    private var root = File()

    private func navigate(_ path: String) -> File {
        var t = root
        if path != "/" {
            let dirs = path.split(separator: "/")
            for dir in dirs {
                if !dir.isEmpty {
                    if t.files[String(dir)] == nil {
                        t.files[String(dir)] = File()
                    }
                    t = t.files[String(dir)]!
                }
            }
        }
        return t
    }

    func ls(_ path: String) -> [String] {
        let t = navigate(path)
        if t.isFile {
            return [String(path.split(separator: "/").last!)]
        }
        return t.files.keys.sorted()
    }

    func mkdir(_ path: String) {
        _ = navigate(path)
    }

    func addContentToFile(_ filePath: String, _ content: String) {
        let t = navigate(filePath)
        t.isFile = true
        t.content += content
    }

    func readContentFromFile(_ filePath: String) -> String {
        return navigate(filePath).content
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 203. Remove Linked List Elements
Сложность: easy

Для заданного начала связного списка и целого числа val удалите все узлы связного списка, у которых Node.val равно val, и верните новое начало списка.

Пример:

Input: head = [1,2,6,3,4,5,6], val = 6
Output: [1,2,3,4,5]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте сторожевой узел как ListNode(0) и установите его новым началом: sentinel.next = head. Инициализируйте два указателя для отслеживания текущего узла и его предшественника: curr и prev.

2⃣Пока curr не является нулевым указателем, сравните значение текущего узла со значением для удаления. Если значения равны, удалите текущий узел: prev.next = curr.next, иначе установите предшественника равным текущему узлу. Переместитесь к следующему узлу: curr = curr.next.

3⃣Верните sentinel.next.

😎 Решение:

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

func deleteNode(head: ListNode?, value: Int) -> ListNode? {
    let sentinel = ListNode(0)
    sentinel.next = head
    var prev: ListNode? = sentinel
    var curr: ListNode? = head

    while curr != nil {
        if curr!.val == value {
            prev?.next = curr?.next
        } else {
            prev = curr
        }
        curr = curr?.next
    }
    return sentinel.next
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 649. Dota2 Senate
Сложность: medium

В мире Dota2 есть две партии: Radiant и Dire. Сенат Dota2 состоит из сенаторов, представляющих две партии. Теперь сенат хочет принять решение об изменении игры Dota2. Голосование за это изменение проходит в несколько раундов. В каждом раунде каждый сенатор может воспользоваться одним из двух прав: Запретить право одного сенатора: Сенатор может заставить другого сенатора потерять все свои права в этом и всех последующих раундах. Объявить о победе: Если этот сенатор обнаружил, что все сенаторы, у которых еще есть право голоса, принадлежат к одной партии, он может объявить о победе и принять решение об изменении игры. Дана строка senate, представляющая партийную принадлежность каждого сенатора. Символы "R" и "D" обозначают партию Лучезарных и партию Ужасных. Если сенаторов n, то размер данной строки будет равен n. Процедура голосования по кругу начинается от первого сенатора к последнему в заданном порядке. Эта процедура длится до конца голосования. Все сенаторы, потерявшие свои права, будут пропущены во время процедуры. Предположим, что каждый сенатор достаточно умен и будет играть по лучшей стратегии для своей партии. Предскажите, какая партия в итоге объявит о победе и изменит игру в Dota2. На выходе должно получиться "Radiant" или "Dire".

Пример:

Input: senate = "RD"
Output: "Radiant"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте две очереди для хранения индексов сенаторов от партий Radiant и Dire.

2⃣Выполните цикл, пока обе очереди не станут пустыми: Сравните индексы первых сенаторов из обеих очередей. Удалите сенатора с меньшим индексом из очереди и добавьте его с индексом, увеличенным на длину строки. Удалите сенатора с большим индексом из очереди.

3⃣Если одна из очередей опустела, объявите победу партии, чья очередь еще содержит сенаторов.

😎 Решение:

func predictPartyVictory(_ senate: String) -> String {
    var radiant = [Int]()
    var dire = [Int]()
    
    for (i, s) in senate.enumerated() {
        if s == "R" {
            radiant.append(i)
        } else {
            dire.append(i)
        }
    }
    
    while !radiant.isEmpty && !dire.isEmpty {
        let r = radiant.removeFirst()
        let d = dire.removeFirst()
        if r < d {
            radiant.append(r + senate.count)
        } else {
            dire.append(d + senate.count)
        }
    }
    
    return radiant.isEmpty ? "Dire" : "Radiant"
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 616. Add Bold Tag in String
Сложность: medium

Вам дана строка s и массив строк words. Вы должны добавить закрытую пару полужирных тегов <b> и </b>, чтобы обернуть подстроки в s, которые существуют в words. Если две такие подстроки пересекаются, вы должны обернуть их вместе только одной парой закрытых полужирных тегов. Если две подстроки, обернутые полужирными тегами, идут подряд, вы должны объединить их. Верните s после добавления полужирных тегов.

Пример:

Input: s = "abcxyz123", words = ["abc","123"]
Output: "<b>abc</b>xyz<b>123</b>"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найдите все позиции вхождений подстрок из words в строку s и пометьте эти позиции для выделения тегами <b> и </b>.

2⃣Пройдитесь по помеченным позициям, чтобы определить области, которые нужно обернуть в полужирные теги, слияя пересекающиеся и смежные области.

3⃣Постройте новую строку s, добавляя теги <b> и </b> в определенные позиции.

😎 Решение:

func addBoldTag(_ s: String, _ words: [String]) -> String {
    var bold = Array(repeating: false, count: s.count)
    let sArray = Array(s)
    
    for word in words {
        var start = s.startIndex
        while let range = s.range(of: word, range: start..<s.endIndex) {
            let startIdx = s.distance(from: s.startIndex, to: range.lowerBound)
            let endIdx = s.distance(from: s.startIndex, to: range.upperBound)
            for i in startIdx..<endIdx {
                bold[i] = true
            }
            start = range.lowerBound < s.index(before: s.endIndex) ? s.index(after: range.lowerBound) : s.endIndex
        }
    }
    
    var result = ""
    var i = 0
    while i < sArray.count {
        if bold[i] {
            result += "<b>"
            while i < sArray.count && bold[i] {
                result += String(sArray[i])
                i += 1
            }
            result += "</b>"
        } else {
            result += String(sArray[i])
            i += 1
        }
    }
    
    return result
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 39. Combination Sum
Сложность: medium

Дан массив уникальных целых чисел candidates и целевое целое число target. Верните список всех уникальных комбинаций из candidates, где выбранные числа в сумме дают target. Комбинации можно возвращать в любом порядке.

Одно и то же число может быть выбрано из массива candidates неограниченное количество раз. Две комбинации считаются уникальными, если частота хотя бы одного из выбранных чисел отличается.

Тестовые случаи сгенерированы таким образом, что количество уникальных комбинаций, дающих в сумме target, меньше 150 комбинаций для данного ввода.

Пример:

Input: candidates = [2,3,5], target = 8
Output: [[2,2,2,2],[2,3,3],[3,5]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Как видно, вышеописанный алгоритм обратного отслеживания разворачивается как обход дерева в глубину (DFS - Depth-First Search), который часто реализуется с помощью рекурсии.
Здесь мы определяем рекурсивную функцию backtrack(remain, comb, start) (на Python), которая заполняет комбинации, начиная с текущей комбинации (comb), оставшейся суммы для выполнения (remain) и текущего курсора (start) в списке кандидатов.
Следует отметить, что сигнатура рекурсивной функции немного отличается в Java, но идея остается той же.

2⃣Для первого базового случая рекурсивной функции, если remain == 0, то есть мы достигаем желаемой целевой суммы, поэтому мы можем добавить текущую комбинацию в итоговый список.
Как другой базовый случай, если remain < 0, то есть мы превышаем целевое значение, мы прекращаем исследование на этом этапе.

3⃣Помимо вышеупомянутых двух базовых случаев, мы затем продолжаем исследовать подсписок кандидатов, начиная с [start ... n].
Для каждого из кандидатов мы вызываем рекурсивную функцию саму с обновленными параметрами.
Конкретно, мы добавляем текущего кандидата в комбинацию.
С добавленным кандидатом у нас теперь меньше суммы для выполнения, то есть remain - candidate.
Для следующего исследования мы все еще начинаем с текущего курсора start.
В конце каждого исследования мы делаем откат, удаляя кандидата из комбинации.

😎 Решение:

class Solution {
    func backtrack(_ remain: Int, _ comb: inout [Int], _ start: Int, _ candidates: [Int], _ results: inout [[Int]]) {
        if remain == 0 {
            results.append(comb)
            return
        } else if remain < 0 {
            return
        }

        for i in start..<candidates.count {
            comb.append(candidates[i])
            backtrack(remain - candidates[i], &comb, i, candidates, &results)
            comb.removeLast()
        }
    }

    func combinationSum(_ candidates: [Int], _ target: Int) -> [[Int]] {
        var results = [[Int]]()
        var comb = [Int]()

        backtrack(target, &comb, 0, candidates, &results)
        return results
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 254. Factor Combinations
Сложность: medium

Числа можно рассматривать как произведение их множителей.

Например, 8 = 2 x 2 x 2 = 2 x 4.
Дано целое число n, верните все возможные комбинации его множителей. Вы можете вернуть ответ в любом порядке.

Обратите внимание, что множители должны быть в диапазоне [2, n - 1].

Пример:

Input: n = 1
Output: []

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите вспомогательную функцию backtracking, которая принимает два параметра: factors (список множителей) и ans (список списков для сохранения всех комбинаций множителей). Начните вызов backtracking с factors, содержащим только n, и пустым списком ans.

2⃣Основная логика функции backtracking:
Если размер factors больше 1, добавьте его копию в ans, так как это одно из желаемых решений.
Получите последний элемент factors (lastFactor) и удалите его из factors.
Если factors пуст, итерируйте i от 2. В противном случае, итерируйте i от последнего значения в factors. Итерируйте, пока i <= lastFactor / i.
Для каждого i, если lastFactor % i == 0, добавьте i и lastFactor / i в factors и вызовите backtracking(factors, ans).
Восстановите список (откат) factors, удалив последние два элемента из factors.
Восстановите список (откат) factors, добавив обратно lastFactor.

3⃣В конце выполнения, ans будет содержать все возможные комбинации множителей числа n.

😎 Решение:

class Solution {
    private func backtracking(_ factors: inout [Int], _ ans: inout [[Int]]) {
        if factors.count > 1 {
            ans.append(factors)
        }
        let lastFactor = factors.removeLast()
        for i in (factors.isEmpty ? 2 : factors.last!)...lastFactor {
            if i * i > lastFactor { break }
            if lastFactor % i == 0 {
                factors.append(i)
                factors.append(lastFactor / i)
                backtracking(&factors, &ans)
                factors.removeLast()
                factors.removeLast()
            }
        }
        factors.append(lastFactor)
    }

    func getFactors(_ n: Int) -> [[Int]] {
        var ans: [[Int]] = []
        var factors: [Int] = [n]
        backtracking(&factors, &ans)
        return ans
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1416. Restore The Array
Сложность: hard

Программа должна была напечатать массив целых чисел. Программа забыла напечатать пробелы, и массив напечатан как строка цифр s, и всё, что мы знаем, это что все числа в массиве были в диапазоне [1, k] и в массиве нет ведущих нулей.

Учитывая строку s и целое число k, верните количество возможных массивов, которые могут быть напечатаны как s с использованием упомянутой программы. Так как ответ может быть очень большим, верните его по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: s = "1000", k = 10000
Output: 1
Explanation: The only possible array is [1000]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать массив dp размера m + 1, чтобы хранить значения dfs(x).

2⃣Для получения значения dfs(start), если dp[start] не равно нулю, вернуть его значение. Иначе:
Если s[start] == 0, вернуть 0.
Если start = m, вернуть 1.
Инициализировать count = 0, чтобы считать количество возможных массивов.
Перебрать все возможные конечные индексы end, и если s[start ~ end] представляет допустимое число, продолжить рекурсивный вызов dfs(end + 1) и обновить count как count += dfs(end + 1).
Обновить dp[start] значением dfs(start).

3⃣Вернуть dfs(0).

😎 Решение:

class Solution {
    let mod = 1_000_000_007

    func dfs(_ dp: inout [Int], _ start: Int, _ s: String, _ k: Int) -> Int {
        if dp[start] != 0 {
            return dp[start]
        }
        if start == s.count {
            return 1
        }
        if s[s.index(s.startIndex, offsetBy: start)] == "0" {
            return 0
        }
        
        var count = 0
        for end in start..<s.count {
            let startIndex = s.index(s.startIndex, offsetBy: start)
            let endIndex = s.index(s.startIndex, offsetBy: end + 1)
            let currNumber = String(s[startIndex..<endIndex])
            if Int(currNumber)! > k {
                break
            }
            count = (count + dfs(&dp, end + 1, s, k)) % mod
        }
        
        dp[start] = count
        return count
    }

    func numberOfArrays(_ s: String, _ k: Int) -> Int {
        var dp = Array(repeating: 0, count: s.count + 1)
        return dfs(&dp, 0, s, k)
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний