C# | LeetCode

Задача: 835. Image Overlap
Сложность: medium

Вам даны два изображения, img1 и img2, представленные как бинарные квадратные матрицы размером n x n. Бинарная матрица содержит только 0 и 1 в качестве значений.
Мы можем сдвигать одно изображение как угодно, перемещая все биты 1 влево, вправо, вверх и/или вниз на любое количество единиц. Затем мы помещаем его поверх другого изображения. После этого мы можем вычислить перекрытие, подсчитав количество позиций, на которых в обоих изображениях есть 1.

Также обратите внимание, что при сдвиге не допускается никакое вращение. Любые биты 1, которые перемещаются за пределы границ матрицы, стираются.

Верните максимальное возможное перекрытие.

Пример:

Input: img1 = [[1,1,0],[0,1,0],[0,1,0]], img2 = [[0,0,0],[0,1,1],[0,0,1]]
Output: 3
Explanation: We translate img1 to right by 1 unit and down by 1 unit.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите функцию shiftAndCount(xShift, yShift, M, R), которая смещает матрицу M относительно матрицы R на координаты (xShift, yShift) и подсчитывает количество единиц в зоне перекрытия.

2⃣Организуйте цикл по всем возможным комбинациям координат смещения (xShift, yShift).

3⃣На каждой итерации вызывайте функцию shiftAndCount() дважды для обоих направлений смещения и обновляйте максимальное количество перекрытий.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int ShiftAndCount(int xShift, int yShift, int[][] M, int[][] R) {
        int leftShiftCount = 0, rightShiftCount = 0;
        int rRow = 0;
        for (int mRow = yShift; mRow < M.Length; ++mRow) {
            int rCol = 0;
            for (int mCol = xShift; mCol < M.Length; ++mCol) {
                if (M[mRow][mCol] == 1 && M[mRow][mCol] == R[rRow][rCol])
                    leftShiftCount++;
                if (M[mRow][rCol] == 1 && M[mRow][rCol] == R[rRow][mCol])
                    rightShiftCount++;
                rCol++;
            }
            rRow++;
        }
        return Math.Max(leftShiftCount, rightShiftCount);
    }

    public int LargestOverlap(int[][] A, int[][] B) {
        int maxOverlaps = 0;
        for (int yShift = 0; yShift < A.Length; ++yShift) {
            for (int xShift = 0; xShift < A.Length; ++xShift) {
                maxOverlaps = Math.Max(maxOverlaps, ShiftAndCount(xShift, yShift, A, B));
                maxOverlaps = Math.Max(maxOverlaps, ShiftAndCount(xShift, yShift, B, A));
            }
        }
        return maxOverlaps;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 502. IPO
Сложность: hard

Предположим, что LeetCode скоро начнет свое IPO. Чтобы продать свои акции по хорошей цене венчурным капиталистам, LeetCode хочет выполнить несколько проектов для увеличения своего капитала перед IPO. Поскольку у компании ограниченные ресурсы, она может завершить не более k различных проектов до IPO. Помогите LeetCode разработать лучший способ максимизации общего капитала после завершения не более k различных проектов.

Вам дано n проектов, где i-й проект имеет чистую прибыль profits[i] и требует минимального капитала capital[i] для его начала.

Изначально у вас есть капитал w. Когда вы завершаете проект, вы получаете его чистую прибыль, и эта прибыль добавляется к вашему общему капиталу.

Выберите список из не более чем k различных проектов из данных, чтобы максимально увеличить ваш конечный капитал, и верните окончательно максимизированный капитал.

Ответ гарантированно поместится в 32-битное целое число со знаком.

Пример:

Input: k = 2, w = 0, profits = [1,2,3], capital = [0,1,1]
Output: 4
Explanation: Since your initial capital is 0, you can only start the project indexed 0.
After finishing it you will obtain profit 1 and your capital becomes 1.
With capital 1, you can either start the project indexed 1 or the project indexed 2.
Since you can choose at most 2 projects, you need to finish the project indexed 2 to get the maximum capital.
Therefore, output the final maximized capital, which is 0 + 1 + 3 = 4.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сортировка и инициализация
Отсортируйте проекты по возрастанию капитала. Создайте указатель ptr на первый недоступный проект в отсортированном массиве. Создайте приоритетную очередь для прибылей доступных проектов. Изначально очередь пуста.

2⃣Выбор проектов
Выполните следующие действия k раз: добавьте в приоритетную очередь прибыли новых доступных проектов. Перемещайте указатель по отсортированному массиву, когда проекты становятся доступными. Если приоритетная очередь пуста, завершите алгоритм.

3⃣Увеличение капитала
Максимальное значение в приоритетной очереди — это прибыль проекта, который будет запущен сейчас. Увеличьте капитал на это значение. Удалите его из очереди, так как он больше не может быть использован.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int FindMaximizedCapital(int k, int w, int[] profits, int[] capital) {
        var projects = new List<(int capital, int profit)>();
        for (int i = 0; i < profits.Length; i++) {
            projects.Add((capital[i], profits[i]));
        }
        projects.Sort((a, b) => a.capital.CompareTo(b.capital));

        var maxHeap = new PriorityQueue<int, int>(Comparer<int>.Create((a, b) => b.CompareTo(a)));
        int ptr = 0;

        for (int i = 0; i < k; i++) {
            while (ptr < projects.Count && projects[ptr].capital <= w) {
                maxHeap.Enqueue(projects[ptr].profit, projects[ptr].profit);
                ptr++;
            }
            if (maxHeap.Count == 0) break;
            w += maxHeap.Dequeue();
        }

        return w;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1189. Maximum Number of Balloons
Сложность: easy

Дана строка text. Вы хотите использовать символы строки text, чтобы сформировать как можно больше экземпляров слова "balloon".

Каждый символ строки text можно использовать не более одного раза. Верните максимальное количество экземпляров, которые можно сформировать.

Пример:

Input: text = "nlaebolko"
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Подсчитайте количество появлений каждого символа 'b', 'a', 'l', 'o', 'n' в строке text.

2⃣Вычислите потенциал для каждого символа: для 'b' и 'a' потенциал равен количеству их появлений, для 'l' и 'o' потенциал равен количеству их появлений, деленному на 2, а для 'n' потенциал равен количеству его появлений.

3⃣Найдите символ с наименьшим потенциалом среди 'b', 'a', 'l', 'o', 'n', который ограничивает количество возможных слов "balloon", и верните это значение.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int MaxNumberOfBalloons(string text) {
        int bCount = 0, aCount = 0, lCount = 0, oCount = 0, nCount = 0;

        foreach (char c in text) {
            if (c == 'b') {
                bCount++;
            } else if (c == 'a') {
                aCount++;
            } else if (c == 'l') {
                lCount++;
            } else if (c == 'o') {
                oCount++;
            } else if (c == 'n') {
                nCount++;
            }
        }

        lCount /= 2;
        oCount /= 2;

        return Math.Min(bCount, Math.Min(aCount, Math.Min(lCount, Math.Min(oCount, nCount))));
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: №25. Reverse Nodes in k-Group
Сложность: hard

Учитывая заголовок связанного списка, поменяйте местами узлы списка k за раз и верните измененный список.

k — целое положительное число, меньшее или равное длине связанного списка. Если количество узлов не кратно k, то пропущенные узлы в конечном итоге должны остаться такими, какие они есть.

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

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Пройти по списку, чтобы определить его длину.

2⃣Развернуть группы из k узлов, меняя ссылки, а не значения.

3⃣Если оставшиеся узлы менее k, оставить их без изменений.

😎 Решение:

public class Solution {
    public ListNode ReverseKGroup(ListNode head, int k) {
        if (head == null || k == 1) return head;

        ListNode dummy = new ListNode(0);
        dummy.next = head;
        ListNode prevGroupEnd = dummy;
        
        while (true) {
            ListNode groupStart = prevGroupEnd.next;
            ListNode groupEnd = prevGroupEnd;
            
            for (int i = 0; i < k; i++) {
                groupEnd = groupEnd.next;
                if (groupEnd == null) return dummy.next;
            }
            
            ListNode nextGroupStart = groupEnd.next;
            Reverse(groupStart, groupEnd);
            
            prevGroupEnd.next = groupEnd;
            groupStart.next = nextGroupStart;
            prevGroupEnd = groupStart;
        }
    }

    private void Reverse(ListNode start, ListNode end) {
        ListNode prev = null, curr = start, next = null;
        while (prev != end) {
            next = curr.next;
            curr.next = prev;
            prev = curr;
            curr = next;
        }
    }
}

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:

public class Solution {
    public IList<IList<int>>
        FindMissingRanges(int[] nums, int lower, int upper) {
        int n = nums.Length;
        IList<IList<int>> missingRanges = new List<IList<int>>();

        if (n == 0) {
            missingRanges.Add(new List<int>() { lower, upper });
            return missingRanges;
        }
        if (lower < nums[0]) {
            missingRanges.Add(new List<int>() { lower, nums[0] - 1 });
        }
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            if (nums[i + 1] - nums[i] <= 1) {
                continue;
            }

            missingRanges.Add(new List<int>() { nums[i] + 1, nums[i + 1] - 1 });
        }
        if (upper > nums[n - 1]) {
            missingRanges.Add(new List<int>() { nums[n - 1] + 1, upper });
        }

        return missingRanges;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1137. N-th Tribonacci Number
Сложность: easy

Трибоначчи последовательность Tn определяется следующим образом:

T0 = 0, T1 = 1, T2 = 1, и Tn+3 = Tn + Tn+1 + Tn+2 для n >= 0.

Дано n, вернуть значение Tn.

Пример:

Input: n = 4
Output: 4
Explanation:
T_3 = 0 + 1 + 1 = 2
T_4 = 1 + 1 + 2 = 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если n < 3, вернуть значение n-го терма, как указано в описании задачи.

2⃣Инициализировать a, b и c как базовые случаи. Установить a = 0, b = 1, c = 1.

3⃣Для следующих n - 2 шагов обновлять a, b, c следующим образом: a = b, b = c, c = a + b + c. Вернуть c.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int Tribonacci(int n) {
        if (n < 3) {
            return n > 0 ? 1 : 0;
        }
        
        int a = 0, b = 1, c = 1;
        for (int i = 0; i < n - 2; ++i) {
            int tmp = a + b + c;
            a = b;
            b = c;
            c = tmp;
        }
        
        return c;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 898. Bitwise ORs of Subarrays
Сложность: medium

Если задан целочисленный массив arr, верните количество различных побитовых ИЛИ всех непустых подмассивов arr. Побитовое ИЛИ подмассива - это побитовое ИЛИ каждого целого числа в подмассиве. Побитовым ИЛИ подмассива одного целого числа является это целое число. Подмассив - это непрерывная непустая последовательность элементов в массиве.

Пример:

Input: arr = [0]
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать множество для хранения уникальных результатов побитового ИЛИ.

2⃣Для каждого элемента массива, вычислить побитовое ИЛИ всех подмассивов, начинающихся с этого элемента.
Добавить результат каждого вычисления в множество.

3⃣Вернуть размер множества.

😎 Решение:

using System;
using System.Collections.Generic;

public class Solution {
    public int SubarrayBitwiseORs(int[] arr) {
        HashSet<int> result = new HashSet<int>();
        HashSet<int> current = new HashSet<int>();
        foreach (int num in arr) {
            HashSet<int> next = new HashSet<int> { num };
            foreach (int x in current) {
                next.Add(x | num);
            }
            current = next;
            result.UnionWith(current);
        }
        return result.Count;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1103. Distribute Candies to People
Сложность: easy

Мы распределяем некоторое количество конфет ряду из n = num_people человек следующим образом:
Сначала даем 1 конфету первому человеку, 2 конфеты второму человеку и так далее, пока не дадим n конфет последнему человеку.
Затем мы возвращаемся к началу ряда, давая n + 1 конфету первому человеку, n + 2 конфеты второму человеку и так далее, пока не дадим 2 * n конфет последнему человеку.

Этот процесс повторяется (мы каждый раз даем на одну конфету больше и возвращаемся к началу ряда после достижения конца), пока у нас не закончатся конфеты. Последний человек получит все оставшиеся конфеты (не обязательно на одну больше, чем в предыдущий раз).

Верните массив (длиной num_people и суммой candies), который представляет собой окончательное распределение конфет.

Пример:

Input: candies = 7, num_people = 4
Output: [1,2,3,1]
Explanation:
On the first turn, ans[0] += 1, and the array is [1,0,0,0].
On the second turn, ans[1] += 2, and the array is [1,2,0,0].
On the third turn, ans[2] += 3, and the array is [1,2,3,0].
On the fourth turn, ans[3] += 1 (because there is only one candy left), and the final array is [1,2,3,1].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вычислите количество людей, получивших полные подарки, и оставшиеся конфеты:
p = floor(sqrt(2C+0.25)-0.5)
remainig = C - p(p+1)/2

2⃣Вычислите количество полных циклов и распределите конфеты:
rows = p // n
d[i]= i*rows + n*rows*(rows-1)/2

3⃣Добавьте конфеты за дополнительный неполный цикл и оставшиеся конфеты:
d[i]+=i+n⋅rows для первых p%n людей
d[p%n]+=remaining
Верните распределение конфет d


😎 Решение:

public class Solution {
    public int[] DistributeCandies(int candies, int num_people) {
        int n = num_people;
        int p = (int)(Math.Sqrt(2 * candies + 0.25) - 0.5);
        int remaining = candies - (p + 1) * p / 2;
        int rows = p / n;
        int cols = p % n;
        
        int[] d = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            d[i] = (i + 1) * rows + (rows * (rows - 1) / 2) * n;
            if (i < cols) {
                d[i] += i + 1 + rows * n;
            }
        }
        d[cols] += remaining;
        return d;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 211. Design Add and Search Words Data Structure
Сложность: medium

Спроектируйте структуру данных, которая поддерживает добавление новых слов и проверку, соответствует ли строка любому ранее добавленному слову.

Реализуйте класс WordDictionary:
WordDictionary() инициализирует объект.
void addWord(word) добавляет слово в структуру данных, оно может быть сопоставлено позже.
bool search(word) возвращает true, если в структуре данных есть строка, которая соответствует слову, или false в противном случае. Слово может содержать точки '.', где точки могут быть сопоставлены с любой буквой.

Пример:

Input
["WordDictionary","addWord","addWord","addWord","search","search","search","search"]
[[],["bad"],["dad"],["mad"],["pad"],["bad"],[".ad"],["b.."]]
Output
[null,null,null,null,false,true,true,true]

Explanation
WordDictionary wordDictionary = new WordDictionary();
wordDictionary.addWord("bad");
wordDictionary.addWord("dad");
wordDictionary.addWord("mad");
wordDictionary.search("pad"); // return False
wordDictionary.search("bad"); // return True
wordDictionary.search(".ad"); // return True
wordDictionary.search("b.."); // return True

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и добавление слова:
Создайте класс WordDictionary с конструктором, который инициализирует корневой узел TrieNode.
Метод addWord(String word) добавляет слово в структуру данных. Инициализируйте текущий узел как корневой и пройдите по каждому символу слова. Если символ отсутствует среди дочерних узлов текущего узла, создайте новый узел. Перемещайтесь к следующему узлу. В конце отметьте текущий узел как конец слова.

2⃣Поиск слова в узле:
Метод searchInNode(String word, TrieNode node) ищет слово в переданном узле TrieNode. Пройдите по каждому символу слова. Если символ не найден среди дочерних узлов текущего узла, проверьте, является ли символ точкой '.'. Если да, рекурсивно выполните поиск в каждом дочернем узле текущего узла. Если символ не точка и не найден, верните false. Если символ найден, перейдите к следующему узлу. В конце проверьте, является ли текущий узел концом слова.

3⃣Поиск слова в структуре данных:
Метод search(String word) использует метод searchInNode() для поиска слова, начиная с корневого узла. Верните результат поиска. Если слово найдено, верните true, иначе false.

😎 Решение:

using System.Collections.Generic;

class TrieNode {
    public Dictionary<char, TrieNode> Children = new Dictionary<char, TrieNode>();
    public bool IsWord = false;
}

class WordDictionary {
    private TrieNode trie;

    public WordDictionary() {
        trie = new TrieNode();
    }

    public void AddWord(string word) {
        TrieNode node = trie;
        foreach (char ch in word) {
            if (!node.Children.ContainsKey(ch)) {
                node.Children[ch] = new TrieNode();
            }
            node = node.Children[ch];
        }
        node.IsWord = true;
    }

    private bool SearchInNode(string word, TrieNode node) {
        for (int i = 0; i < word.Length; i++) {
            char ch = word[i];
            if (!node.Children.ContainsKey(ch)) {
                if (ch == '.') {
                    foreach (var child in node.Children.Values) {
                        if (SearchInNode(word.Substring(i + 1), child)) {
                            return true;
                        }
                    }
                }
                return false;
            } else {
                node = node.Children[ch];
            }
        }
        return node.IsWord;
    }

    public bool Search(string word) {
        return SearchInNode(word, trie);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 737. Sentence Similarity II
Сложность: medium

Мы можем представить предложение в виде массива слов, например, предложение "I am happy with leetcode" можно представить как arr = ["I", "am",happy", "with", "leetcode"].

Даны два предложения sentence1 и sentence2, каждое из которых представлено в виде массива строк, и массив пар строк similarPairs, где similarPairs[i] = [xi, yi] указывает, что два слова xi и yi похожи. Возвращается true, если предложения sentence1 и sentence2 похожи, или false, если они не похожи. Два предложения похожи, если: у них одинаковая длина (т.е, Заметьте, что слово всегда похоже само на себя, также обратите внимание, что отношение сходства является транзитивным. Например, если слова a и b похожи, а слова b и c похожи, то a и c похожи.

Пример:

Input: sentence1 = ["great","acting","skills"], sentence2 = ["fine","drama","talent"], similarPairs = [["great","good"],["fine","good"],["drama","acting"],["skills","talent"]]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверить, одинаковой ли длины предложения sentence1 и sentence2. Если нет, вернуть false.

2⃣Построить граф схожести слов с использованием словаря.

3⃣Использовать поиск в глубину (DFS) для проверки транзитивной схожести слов в предложениях.

😎 Решение:

using System;
using System.Collections.Generic;

public class Solution {
    public bool AreSentencesSimilar(string[] sentence1, string[] sentence2, IList<IList<string>> similarPairs) {
        if (sentence1.Length != sentence2.Length) {
            return false;
        }

        var graph = new Dictionary<string, List<string>>();
        foreach (var pair in similarPairs) {
            if (!graph.ContainsKey(pair[0])) graph[pair[0]] = new List<string>();
            if (!graph.ContainsKey(pair[1])) graph[pair[1]] = new List<string>();
            graph[pair[0]].Add(pair[1]);
            graph[pair[1]].Add(pair[0]);
        }

        for (int i = 0; i < sentence1.Length; i++) {
            if (sentence1[i] != sentence2[i] && !dfs(sentence1[i], sentence2[i], graph, new HashSet<string>())) {
                return false;
            }
        }

        return true;
    }

    private bool dfs(string word1, string word2, Dictionary<string, List<string>> graph, HashSet<string> visited) {
        if (word1 == word2) {
            return true;
        }
        visited.Add(word1);
        foreach (var neighbor in graph.GetValueOrDefault(word1, new List<string>())) {
            if (!visited.Contains(neighbor) && dfs(neighbor, word2, graph, visited)) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 245. Shortest Word Distance II
Сложность: medium

Дан массив строк wordsDict и две строки word1 и word2, которые уже существуют в массиве. Верните наименьшее расстояние между вхождениями этих двух слов в списке.

Обратите внимание, что word1 и word2 могут быть одинаковыми. Гарантируется, что они представляют собой два отдельных слова в списке.

Пример:

Input: wordsDict = ["practice", "makes", "perfect", "coding", "makes"], word1 = "makes", word2 = "coding"
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Переберите список wordsDict и сохраните индексы слова word1 в список indices1 и индексы слова word2 в список indices2. Инициализируйте переменную shortestDistance = INT_MAX.

2⃣Переберите индексы в списке indices1 и для каждого индекса найдите верхнюю границу в списке indices2, используя бинарный поиск, и сохраните этот индекс в переменную x. Рассмотрите индексы indices2[x] и indices2[x - 1], обновляя shortestDistance, если индексы не совпадают.

3⃣Верните значение переменной shortestDistance.

😎 Решение:

using System;
using System.Collections.Generic;

public class Solution {
    public int ShortestWordDistance(string[] wordsDict, string word1, string word2) {
        List<int> indices1 = new List<int>();
        List<int> indices2 = new List<int>();
        for (int i = 0; i < wordsDict.Length; i++) {
            if (wordsDict[i] == word1) {
                indices1.Add(i);
            }
            if (wordsDict[i] == word2) {
                indices2.Add(i);
            }
        }

        int shortestDistance = int.MaxValue;
        foreach (int index in indices1) {
            int x = indices2.BinarySearch(index);
            if (x < 0) {
                x = ~x;
            }
            if (x < indices2.Count) {
                shortestDistance = Math.Min(shortestDistance, indices2[x] - index);
            }
            if (x > 0 && indices2[x - 1] != index) {
                shortestDistance = Math.Min(shortestDistance, index - indices2[x - 1]);
            }
        }
        return shortestDistance;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1372. Longest ZigZag Path in a Binary Tree
Сложность: medium

Вам дан корень бинарного дерева.

Зигзагообразный путь для бинарного дерева определяется следующим образом:

Выберите любой узел в бинарном дереве и направление (вправо или влево).
Если текущее направление вправо, перейдите к правому дочернему узлу текущего узла; иначе перейдите к левому дочернему узлу.
Измените направление с вправо на влево или с влево на вправо.
Повторяйте второй и третий шаги, пока не сможете двигаться по дереву.
Длина зигзагообразного пути определяется как количество посещенных узлов минус 1 (один узел имеет длину 0).

Верните длину самого длинного зигзагообразного пути, содержащегося в этом дереве.

Пример:

Input: s = "rat"
Output: "art"
Explanation: The word "rat" becomes "art" after re-ordering it with the mentioned algorithm.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Рекурсивная функция DFS:
Создайте рекурсивную функцию dfs, которая будет выполнять обход дерева и отслеживать текущую длину зигзагообразного пути и направление движения (влево или вправо).

2⃣Обновление максимальной длины пути:
При каждом вызове рекурсивной функции обновляйте максимальную длину зигзагообразного пути, если текущая длина больше текущего максимума.

3⃣Рекурсивный вызов для левого и правого дочерних узлов:
Рекурсивно вызывайте функцию dfs для левого и правого дочерних узлов с обновленными параметрами длины и направления.

😎 Решение:

public class TreeNode {
    public int val;
    public TreeNode left;
    public TreeNode right;
    public TreeNode(int x) { val = x; }
}

public class Solution {
    private int maxLength = 0;

    public int LongestZigZag(TreeNode root) {
        Dfs(root, true, 0);
        Dfs(root, false, 0);
        return maxLength;
    }

    private void Dfs(TreeNode node, bool isLeft, int length) {
        if (node == null) return;
        maxLength = Math.Max(maxLength, length);
        if (isLeft) {
            Dfs(node.left, false, length + 1);
            Dfs(node.right, true, 1);
        } else {
            Dfs(node.right, true, length + 1);
            Dfs(node.left, false, 1);
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 956. Tallest Billboard
Сложность: hard

Вы устанавливаете рекламный щит и хотите, чтобы он имел наибольшую высоту. У рекламного щита будет две стальные опоры, по одной с каждой стороны. Каждая стальная опора должна быть одинаковой высоты. Вам дается набор стержней, которые можно сварить вместе. Например, если у вас есть стержни длиной 1, 2 и 3, вы можете сварить их вместе, чтобы получилась опора длиной 6. Верните наибольшую возможную высоту вашей рекламной установки. Если вы не можете установить рекламный щит, верните 0.

Пример:

Input: rods = [1,2,3,6]
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определить количество строк n и длину каждой строки m.
Создать массив delete_count длиной m, который будет отслеживать количество удаляемых столбцов.

2⃣Итеративно проверить каждую пару соседних строк для всех столбцов.
Если для данной пары строк обнаружено нарушение лексикографического порядка, отметить соответствующий столбец для удаления.

3⃣Повторять процесс до тех пор, пока массив строк не станет лексикографически отсортированным.
Вернуть количество удаленных столбцов.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int MinDeletionSize(string[] strs) {
        int n = strs.Length;
        int m = strs[0].Length;
        bool[] deleteCount = new bool[m];
        
        bool IsSorted() {
            for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
                for (int j = 0; j < m; j++) {
                    if (deleteCount[j]) continue;
                    if (strs[i][j] > strs[i + 1][j]) return false;
                    if (strs[i][j] < strs[i + 1][j]) break;
                }
            }
            return true;
        }
        
        while (!IsSorted()) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                if (deleteCount[j]) continue;
                for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
                    if (strs[i][j] > strs[i + 1][j]) {
                        deleteCount[j] = true;
                        break;
                    }
                }
                if (deleteCount[j]) break;
            }
        }
        
        int count = 0;
        foreach (bool del in deleteCount) {
            if (del) count++;
        }
        return count;
    }
}

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:

public class Solution {
    public string LongestDupSubstring(string s) {
        int left = 1, right = s.Length;
        string result = "";
        while (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            string dup = Search(s, mid);
            if (dup != null) {
                result = dup;
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }
        return result;
    }

    private string Search(string s, int length) {
        HashSet<string> seen = new HashSet<string>();
        for (int i = 0; i <= s.Length - length; i++) {
            string sub = s.Substring(i, length);
            if (seen.Contains(sub)) {
                return sub;
            }
            seen.Add(sub);
        }
        return null;
    }
}

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:

public class Solution {
    public IList<IList<int>> PacificAtlantic(int[][] heights) {
        int m = heights.Length;
        int n = heights[0].Length;
        bool[][] pacific = new bool[m][];
        bool[][] atlantic = new bool[m][];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            pacific[i] = new bool[n];
            atlantic[i] = new bool[n];
        }
        int[][] directions = new int[][] { new int[] {-1, 0}, new int[] {1, 0}, new int[] {0, -1}, new int[] {0, 1} };
        
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            Dfs(i, 0, pacific, heights, directions);
            Dfs(i, n - 1, atlantic, heights, directions);
        }
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            Dfs(0, j, pacific, heights, directions);
            Dfs(m - 1, j, atlantic, heights, directions);
        }
        
        IList<IList<int>> result = new List<IList<int>>();
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (pacific[i][j] && atlantic[i][j]) {
                    result.Add(new List<int> { i, j });
                }
            }
        }
        return result;
    }
    
    private void Dfs(int r, int c, bool[][] ocean, int[][] heights, int[][] directions) {
        ocean[r][c] = true;
        foreach (int[] dir in directions) {
            int nr = r + dir[0];
            int nc = c + dir[1];
            if (nr >= 0 && nc >= 0 && nr < heights.Length && nc < heights[0].Length && !ocean[nr][nc] && heights[nr][nc] >= heights[r][c]) {
                Dfs(nr, nc, ocean, heights, directions);
            }
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1009. Complement of Base 10 Integer
Сложность: easy

Дополнение целого числа - это целое число, которое получается, если перевернуть все 0 в 1 и все 1 в 0 в его двоичном представлении. Например, целое число 5 - это "101" в двоичном представлении, а его дополнение - "010", то есть целое число 2. Если задано целое число n, верните его дополнение.

Пример:

Input: n = 5
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение длины двоичного представления:
Найдите длину двоичного представления числа n.

2⃣Создание маски:
Создайте маску, которая состоит из всех единиц и имеет ту же длину, что и двоичное представление числа n.

3⃣Вычисление дополнения:
Примените побитовую операцию XOR между числом n и маской, чтобы получить дополнение числа.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int FindComplement(int num) {
        int length = (int)Math.Log(num, 2) + 1;
        int mask = (1 << length) - 1;
        return num ^ mask;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1376. Time Needed to Inform All Employees
Сложность: medium

В компании работает n сотрудников, каждому из которых присвоен уникальный идентификатор от 0 до n - 1. Руководитель компании имеет идентификатор headID.

У каждого сотрудника есть один непосредственный начальник, указанный в массиве manager, где manager[i] — это непосредственный начальник i-го сотрудника, manager[headID] = -1. Также гарантируется, что отношения подчинения образуют древовидную структуру.

Руководитель компании хочет сообщить всем сотрудникам компании срочную новость. Он сообщит своим непосредственным подчиненным, а они сообщат своим подчиненным и так далее, пока все сотрудники не узнают о срочной новости.

i-й сотрудник нуждается в informTime[i] минутах, чтобы сообщить всем своим непосредственным подчиненным (т.е. через informTime[i] минут все его непосредственные подчиненные могут начать распространять новость).

Верните количество минут, необходимых для того, чтобы сообщить всем сотрудникам о срочной новости.

Пример:

Input: n = 6, headID = 2, manager = [2,2,-1,2,2,2], informTime = [0,0,1,0,0,0]
Output: 1
Explanation: The head of the company with id = 2 is the direct manager of all the employees in the company and needs 1 minute to inform them all.
The tree structure of the employees in the company is shown.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте список смежности adjList; индекс i будет хранить смежные узлы для сотрудника с идентификатором i.

2⃣Итерируйте по сотрудникам от 0 до N - 1, и для каждого сотрудника i добавляйте ребро manager[i] -> i, если manager[i] не равен -1.

3⃣Начните выполнение DFS с узла headID и временем 0 для каждого узла как curr. Обновите максимальное время maxTime, сравнив его с текущим временем. Итерируйте по смежным узлам curr и для каждого смежного узла выполните DFS с временем time + informTime[curr]. Когда DFS завершится, верните maxTime.

😎 Решение:

public class Solution {
    private int maxTime = int.MinValue;
    
    private void DFS(List<int>[] adjList, int[] informTime, int curr, int time) {
        maxTime = Math.Max(maxTime, time);
        foreach (int adjacent in adjList[curr]) {
            DFS(adjList, informTime, adjacent, time + informTime[curr]);
        }
    }
    
    public int NumOfMinutes(int n, int headID, int[] manager, int[] informTime) {
        List<int>[] adjList = new List<int>[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            adjList[i] = new List<int>();
        }
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (manager[i] != -1) {
                adjList[manager[i]].Add(i);
            }
        }
        DFS(adjList, informTime, headID, 0);
        return maxTime;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 162. Find Peak Element
Сложность: medium

Пиковым элементом называется элемент, который строго больше своих соседей.

Для массива целых чисел nums с индексацией с нуля найдите пиковый элемент и верните его индекс. Если в массиве несколько пиков, верните индекс любого из пиков.

Вы можете представить, что nums[-1] = nums[n] = -∞. Другими словами, элемент всегда считается строго большим, чем сосед, находящийся за пределами массива.

Необходимо написать алгоритм, который работает за время O(log n).

Пример:

Input: nums = [1,2,3,1]
Output: 2
Explanation: 3 is a peak element and your function should return the index number 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Начальная проверка:
Определяем средний элемент массива mid как mid = low + (high - low) / 2. Это помогает предотвратить возможное переполнение при больших значениях индексов.

2⃣Определение направления поиска:
Сравниваем элемент nums[mid] с его правым соседом nums[mid + 1]. Если nums[mid] меньше nums[mid + 1], это указывает на наличие восходящей последовательности, и мы двигаемся вправо, устанавливая low = mid + 1. Это потому, что пик гарантированно находится в правой части.
Если nums[mid] больше nums[mid + 1], это указывает на наличие нисходящей последовательности, и пик находится либо в mid, либо слева от него, тогда устанавливаем high = mid.

3⃣Завершение поиска:
Процесс продолжается до тех пор, пока low не станет равным high, что означает сужение поисковой области до одного элемента, который и является пиком, поскольку мы исключили все другие возможности.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int FindPeakElement(int[] nums) {
        return Search(nums, 0, nums.Length - 1);
    }

    public int Search(int[] nums, int l, int r) {
        if (l == r)
            return l;
        int mid = (l + r) / 2;
        if (nums[mid] > nums[mid + 1])
            return Search(nums, l, mid);
        return Search(nums, mid + 1, r);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1426. Counting Elements
Сложность: easy

Дан целочисленный массив arr, посчитайте, сколько элементов x в нем есть таких, что x + 1 также находится в arr. Если в arr есть дубликаты, считайте их отдельно.

Пример:

Input: arr = [1,2,3]
Output: 2
Explanation: 1 and 2 are counted cause 2 and 3 are in arr.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте вспомогательную функцию для проверки, содержится ли элемент в массиве.

2⃣Итерируйте по каждому элементу массива и используйте вспомогательную функцию для проверки, содержится ли элемент x + 1 в массиве.

3⃣Увеличьте счетчик, если x + 1 найден, и верните значение счетчика.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int CountElements(int[] arr) {
        int count = 0;
        foreach (int x in arr) {
            if (IntegerInArray(arr, x + 1)) {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }
    
    public bool IntegerInArray(int[] arr, int target) {
        foreach (int x in arr) {
            if (x == target) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1016. Binary String With Substrings Representing 1 To N
Сложность: medium

Если задана двоичная строка s и положительное целое число n, верните true, если двоичное представление всех целых чисел в диапазоне [1, n] является подстрокой s, или false в противном случае. Подстрока - это непрерывная последовательность символов в строке.

Пример:

Input: s = "0110", n = 3
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Генерация двоичных строк:
Для каждого числа в диапазоне [1, n] сгенерируйте его двоичное представление.

2⃣Проверка подстрок:
Проверьте, является ли каждое из двоичных представлений подстрокой строки s.

3⃣Возврат результата:
Если все двоичные представления являются подстроками строки s, верните true. В противном случае, верните false.

😎 Решение:

public class Solution {
    public bool QueryString(string s, int n) {
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            string binary = Convert.ToString(i, 2);
            if (!s.Contains(binary)) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний