Java | LeetCode

Задача: 1059. All Paths from Source Lead to Destination
Сложность: medium

Учитывая ребра направленного графа, где edges[i] = [ai, bi] указывает на наличие ребра между вершинами ai и bi, и две вершины source и destination этого графа, определите, все ли пути, начинающиеся из source, заканчиваются в destination, то есть: существует ли хотя бы один путь из source в destination Если существует путь из source в node без исходящих ребер, то этот node равен destination. Количество возможных путей из source в destination - конечное число. Верните true тогда и только тогда, когда все пути из source ведут в destination.

Пример:

Input: n = 3, edges = [[0,1],[0,2]], source = 0, destination = 2
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Построение графа и проверка путей:
Построить граф на основе входных данных.
Использовать поиск в глубину (DFS) для проверки наличия всех путей от вершины source до вершины destination.

2⃣Проверка конечности путей:
Проверить, что из всех вершин, достижимых от source, либо исходят ребра, либо они являются вершиной destination.
Убедиться, что из любой вершины, не являющейся destination, исходят хотя бы одно ребро.

3⃣Рекурсивная проверка конечности путей:
Рекурсивно проверять, что все пути из source заканчиваются в destination, избегая циклов и проверяя конечность всех путей.

😎 Решение:

import java.util.*;

public class Solution {
    public boolean leadsToDestination(int n, int[][] edges, int source, int destination) {
        Map<Integer, List<Integer>> graph = new HashMap<>();
        for (int[] edge : edges) {
            graph.computeIfAbsent(edge[0], k -> new ArrayList<>()).add(edge[1]);
        }
        
        int[] visited = new int[n];
        
        return dfs(graph, visited, source, destination);
    }
    
    private boolean dfs(Map<Integer, List<Integer>> graph, int[] visited, int node, int destination) {
        if (visited[node] != 0) {
            return visited[node] == 2;
        }
        if (!graph.containsKey(node)) {
            return node == destination;
        }
        visited[node] = 1;
        for (int neighbor : graph.get(node)) {
            if (!dfs(graph, visited, neighbor, destination)) {
                return false;
            }
        }
        visited[node] = 2;
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 78. Subsets
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums, содержащий уникальные элементы. Верните все возможные подмножества (степенной набор).

Множество решений не должно содержать дублирующихся подмножеств. Результат может быть возвращен в любом порядке.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определяем функцию обратного отслеживания под названием backtrack(first, curr), которая принимает индекс первого элемента, который нужно добавить, и текущую комбинацию в качестве аргументов.

2⃣Если текущая комбинация завершена, мы добавляем её в итоговый вывод.

3⃣В противном случае перебираем индексы i от first до длины всей последовательности n, добавляем элемент nums[i] в текущую комбинацию curr, продолжаем добавлять больше чисел в комбинацию: backtrack(i + 1, curr) и возвращаемся, удаляя nums[i] из curr.

😎 Решение:

class Solution {

    List<List<Integer>> output = new ArrayList();
    int n, k;

    public void backtrack(int first, ArrayList<Integer> curr, int[] nums) {
        if (curr.size() == k) {
            output.add(new ArrayList(curr));
            return;
        }
        for (int i = first; i < n; ++i) {
            curr.add(nums[i]);
            backtrack(i + 1, curr, nums);
            curr.remove(curr.size() - 1);
        }
    }

    public List<List<Integer>> subsets(int[] nums) {
        n = nums.length;
        for (k = 0; k < n + 1; ++k) {
            backtrack(0, new ArrayList<Integer>(), nums);
        }
        return output;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 258. Add Digits
Сложность: easy

Дано целое число num. Повторно складывайте все его цифры, пока результат не станет однозначным, и верните его.

Пример:

Input: num = 38
Output: 2
Explanation: The process is
38 --> 3 + 8 --> 11
11 --> 1 + 1 --> 2 
Since 2 has only one digit, return it.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте переменную digital_root значением 0.

2⃣В цикле, пока num больше 0:
Добавьте к digital_root последнюю цифру num.
Уменьшите num, удалив последнюю цифру.
Если num равно 0 и digital_root больше 9, присвойте num значение digital_root и сбросьте digital_root в 0.

3⃣Верните значение digital_root.

😎 Решение:

class Solution {
    public int addDigits(int num) {
        int digital_root = 0;
        while (num > 0) {
            digital_root += num % 10;
            num /= 10;
            if (num == 0 && digital_root > 9) {
                num = digital_root;
                digital_root = 0;
            }
        }
        return digital_root;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1253. Reconstruct a 2-Row Binary Matrix
Сложность: medium

Даны следующие сведения о матрице с n столбцами и 2 строками: Матрица является двоичной, то есть каждый элемент матрицы может быть 0 или 1. Сумма элементов 0-й (верхней) строки задана как upper. Сумма элементов 1-й (нижней) строки задана как lower.
Сумма элементов i-го столбца (индексированного 0) - colsum[i], где colsum - целочисленный массив длины n. Ваша задача - восстановить матрицу с upper, lower и colsum. Вернуть ее в виде двумерного целочисленного массива. Если существует более одного правильного решения, будет принято любое из них. Если правильного решения не существует, верните пустой двумерный массив.

Пример:

Input: upper = 2, lower = 1, colsum = [1,1,1]
Output: [[1,1,0],[0,0,1]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте две строки матрицы длины n с нулями.

2⃣Пройдите по массиву colsum и распределите значения 2 по обеим строкам, уменьшая upper и lower.
Пройдите по массиву colsum и распределите значения 1 по строкам, уменьшая соответствующие upper или lower.

3⃣Проверьте, что остатки upper и lower равны нулю.
Если все шаги выполнены успешно, верните восстановленную матрицу, иначе верните пустую матрицу.

😎 Решение:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Solution {
    public List<List<Integer>> reconstructMatrix(int upper, int lower, int[] colsum) {
        int n = colsum.length;
        int[] top = new int[n];
        int[] bottom = new int[n];
        
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (colsum[i] == 2) {
                if (upper > 0 && lower > 0) {
                    top[i] = 1;
                    bottom[i] = 1;
                    upper--;
                    lower--;
                } else {
                    return new ArrayList<>();
                }
            }
        }
        
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (colsum[i] == 1) {
                if (upper > lower) {
                    if (upper > 0) {
                        top[i] = 1;
                        upper--;
                    } else {
                        return new ArrayList<>();
                    }
                } else {
                    if (lower > 0) {
                        bottom[i] = 1;
                        lower--;
                    } else {
                        return new ArrayList<>();
                    }
                }
            }
        }
        
        if (upper == 0 && lower == 0) {
            List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
            List<Integer> topRow = new ArrayList<>();
            List<Integer> bottomRow = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                topRow.add(top[i]);
                bottomRow.add(bottom[i]);
            }
            result.add(topRow);
            result.add(bottomRow);
            return result;
        } else {
            return new ArrayList<>();
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 560. Subarray Sum Equals K
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums и целое число k, вернуть общее количество подмассивов, сумма которых равна k.

Подмассив - это непрерывная непустая последовательность элементов внутри массива.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Самый простой метод - рассмотреть каждый возможный подмассив данного массива nums.

2⃣Найти сумму элементов каждого из этих подмассивов и проверить равенство полученной суммы с заданным k.

3⃣Всякий раз, когда сумма равна k, увеличить счетчик, используемый для хранения необходимого результата.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int subarraySum(int[] nums, int k) {
        int count = 0;
        for (int start = 0; start < nums.length; start++) {
            for (int end = start + 1; end <= nums.length; end++) {
                int sum = 0;
                for (int i = start; i < end; i++) {
                    sum += nums[i];
                }
                if (sum == k) {
                    count++;
                }
            }
        }
        return count;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 233. Number of Digit One
Сложность: hard

Дано целое число n, посчитайте общее количество единиц, встречающихся во всех неотрицательных числах, меньших или равных n.

Пример:

Input: n = 13
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Итерация по степеням 10: Итеративно увеличивайте значение i от 1 до n, увеличивая i в 10 раз на каждом шаге. Это позволяет анализировать каждую цифру числа n.

2⃣Подсчет групповых единиц: Для каждой итерации добавляйте (n / (i * 10)) * i к счетчику countr, что представляет собой количество единиц, встречающихся в группах размера i после каждого интервала (i * 10).

3⃣Добавление дополнительных единиц: Для каждой итерации добавляйте min(max((n % (i * 10)) - i + 1, 0), i) к счетчику countr, что представляет собой дополнительные единицы, зависящие от цифры на позиции i.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int countDigitOne(int n) {
        int countr = 0;
        for (long i = 1; i <= n; i *= 10) {
            long divider = i * 10;
            countr += (n / divider) * i + Math.min(Math.max(n % divider - i + 1, 0), i);
        }
        return countr;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 784. Letter Case Permutation
Сложность: medium

Дан корень дерева поиска (BST). Верните минимальную разницу между значениями любых двух различных узлов в дереве.

Пример:

Input: s = "a1b2"
Output: ["a1b2","a1B2","A1b2","A1B2"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если следующий символ c является буквой, то мы удвоим все слова в нашем текущем ответе, и добавим lowercase(c) к каждому слову в первой половине, и uppercase(c) к каждому слову во второй половине.

2⃣Если c является цифрой, мы добавим его к каждому слову.

3⃣Продолжайте процесс для всех символов в строке, чтобы получить все возможные комбинации.

😎 Решение:

class Solution {
    public List<String> letterCasePermutation(String S) {
        List<List<Character>> ans = new ArrayList<>();
        ans.add(new ArrayList<>());

        for (char c : S.toCharArray()) {
            int n = ans.size();
            if (Character.isLetter(c)) {
                for (int i = 0; i < n; i++) {
                    List<Character> current = new ArrayList<>(ans.get(i));
                    ans.add(current);
                    ans.get(i).add(Character.toLowerCase(c));
                    ans.get(n + i).add(Character.toUpperCase(c));
                }
            } else {
                for (int i = 0; i < n; i++) {
                    ans.get(i).add(c);
                }
            }
        }

        List<String> result = new ArrayList<>();
        for (List<Character> list : ans) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (char c : list) {
                sb.append(c);
            }
            result.add(sb.toString());
        }
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1091. Shortest Path in Binary Matrix
Сложность: medium

Дан бинарный матричный массив grid размером n x n. Верните длину самого короткого чистого пути в матрице. Если чистого пути не существует, верните -1.

Чистый путь в бинарной матрице — это путь из верхнего левого угла (т.е. (0, 0)) в нижний правый угол (т.е. (n - 1, n - 1)), такой что:

Все посещенные клетки пути равны 0.
Все соседние клетки пути соединены по 8 направлениям (т.е. они различны и имеют общую сторону или угол).
Длина чистого пути — это количество посещенных клеток этого пути.

Пример:

Input: grid = [[0,1],[1,0]]
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверить, что начальная и конечная клетки открыты (равны 0). Если нет, вернуть -1.

2⃣Выполнить поиск в ширину (BFS) из начальной клетки, добавляя в очередь соседние клетки, если они открыты и еще не посещены. Обновлять длину пути для каждой клетки.

3⃣Если достигнута конечная клетка, вернуть длину пути. Если очередь пуста и конечная клетка не достигнута, вернуть -1.

😎 Решение:

import java.util.*;

class Solution {
    private static final int[][] directions = {
        {-1, -1}, {-1, 0}, {-1, 1}, {0, -1}, {0, 1}, {1, -1}, {1, 0}, {1, 1}
    };

    public int shortestPathBinaryMatrix(int[][] grid) {
        if (grid[0][0] != 0 || grid[grid.length - 1][grid[0].length - 1] != 0) {
            return -1;
        }

        Queue<int[]> queue = new ArrayDeque<>();
        grid[0][0] = 1;
        queue.add(new int[]{0, 0});

        while (!queue.isEmpty()) {
            int[] cell = queue.remove();
            int row = cell[0], col = cell[1], distance = grid[row][col];
            if (row == grid.length - 1 && col == grid[0].length - 1) {
                return distance;
            }
            for (int[] direction : directions) {
                int newRow = row + direction[0];
                int newCol = col + direction[1];
                if (newRow >= 0 && newCol >= 0 && newRow < grid.length && newCol < grid[0].length && grid[newRow][newCol] == 0) {
                    queue.add(new int[]{newRow, newCol});
                    grid[newRow][newCol] = distance + 1;
                }
            }
        }
        return -1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 486. Predict the Winner
Сложность: medium

Дан целочисленный массив nums. Два игрока играют в игру с этим массивом: игрок 1 и игрок 2.

Игрок 1 и игрок 2 ходят по очереди, начиная с игрока 1. Оба игрока начинают игру с нулевым счетом. В каждый ход игрок берет одно из чисел с любого конца массива (то есть nums[0] или nums[nums.length - 1]), что уменьшает размер массива на 1. Игрок добавляет выбранное число к своему счету. Игра заканчивается, когда в массиве не останется элементов.

Верните true, если игрок 1 может выиграть игру. Если счета обоих игроков равны, игрок 1 все равно считается победителем, и вы также должны вернуть true. Вы можете считать, что оба игрока играют оптимально.

Пример:

Input: nums = [1,5,2]
Output: false
Explanation: Initially, player 1 can choose between 1 and 2. 
If he chooses 2 (or 1), then player 2 can choose from 1 (or 2) and 5. If player 2 chooses 5, then player 1 will be left with 1 (or 2). 
So, final score of player 1 is 1 + 2 = 3, and player 2 is 5. 
Hence, player 1 will never be the winner and you need to return 

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите maxDiff(left, right) как максимальную разницу в счете, которую текущий игрок может достичь. Если left = right, верните nums[left].

2⃣В противном случае текущий игрок может выбрать nums[left] или nums[right]. Максимальная разница в счете, которую он может получить, равна большему из значений nums[left] - maxDiff(left + 1, right) и nums[right] - maxDiff(left, right - 1).

3⃣Верните true, если maxDiff(0, n - 1) >= 0. Этот вызов сделан с точки зрения первого игрока, и первый игрок является победителем, если у игроков одинаковый счет (разница 0).

😎 Решение:

class Solution {
    private int maxDiff(int[] nums, int left, int right) {
        if (left == right) {
            return nums[left];
        }

        int scoreByLeft = nums[left] - maxDiff(nums, left + 1, right);
        int scoreByRight = nums[right] - maxDiff(nums, left, right - 1);

        return Math.max(scoreByLeft, scoreByRight);
    }

    public boolean predictTheWinner(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        return maxDiff(nums, 0, n - 1) >= 0;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1437. Check If All 1's Are at Least Length K Places Away
Сложность: easy

Дан бинарный массив nums и целое число k. Вернуть true, если все единицы находятся на расстоянии не менее k позиций друг от друга, в противном случае вернуть false.

Пример:

Input: nums = [1,0,0,0,1,0,0,1], k = 2
Output: true
Explanation: Each of the 1s are at least 2 places away from each other.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать счетчик нулей значением k для учета первого появления единицы.

2⃣Итерировать по массиву nums, проверяя, если текущий элемент равен 1. Если число нулей между единицами меньше k, вернуть false; иначе сбросить счетчик нулей на 0.

3⃣Если текущий элемент равен 0, увеличить счетчик нулей. В конце итерации вернуть true.

😎 Решение:

class Solution {
    public boolean kLengthApart(int[] nums, int k) {
        int count = k;
        for (int num : nums) {
            if (num == 1) {
                if (count < k) {
                    return false;
                }
                count = 0;
            } else {
                count++;
            }
        }
        return true;
    }
}

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:

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

class Solution {
    public String countAndSay(int n) {
        String currentString = "1";
        Pattern pattern = Pattern.compile("(.)\\1*");
        for (int i = 1; i < n; ++i) {
            Matcher m = pattern.matcher(currentString);
            StringBuffer nextString = new StringBuffer();
            while (m.find()) {
                nextString.append(
                    m.group().length() + String.valueOf(m.group().charAt(0))
                );
            }
            currentString = nextString.toString();
        }
        return currentString;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 764. Largest Plus Sign
Сложность: medium

Вам дано целое число n. У вас есть бинарная сетка размером n x n, в которой все значения изначально равны 1, за исключением некоторых индексов, указанных в массиве mines. Элемент массива mines с индексом i определяется как mines[i] = [xi, yi], где grid[xi][yi] == 0.

Верните порядок самого большого крестообразного знака из 1, выровненного по осям, который содержится в сетке. Если такого знака нет, верните 0.

Крестообразный знак из 1 порядка k имеет некоторый центр grid[r][c] == 1, а также четыре луча длиной k - 1, идущих вверх, вниз, влево и вправо, состоящие из 1. Обратите внимание, что за пределами лучей креста могут быть 0 или 1, проверяется только соответствующая область крестообразного знака на наличие 1.

Пример:

Input: n = 5, mines = [[4,2]]
Output: 2
Explanation: In the above grid, the largest plus sign can only be of order 2. One of them is shown.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте сетку размером n x n, заполненную единицами. Затем используйте массив mines, чтобы установить значения нулей в соответствующих ячейках сетки.

2⃣Для каждой ячейки в сетке создайте четыре дополнительных сетки: left, right, up и down, которые будут хранить длину непрерывных единиц, простирающихся в соответствующем направлении от каждой ячейки.

3⃣Пройдите по всей сетке и для каждой ячейки определите минимальную длину луча среди четырех направлений. Эта минимальная длина будет определять порядок крестообразного знака с центром в данной ячейке. Обновите максимальный порядок крестообразного знака и верните его после завершения обхода всей сетки. Если такого знака нет, верните 0.

😎 Решение:

class Solution {
    public int orderOfLargestPlusSign(int N, int[][] mines) {
        Set<Integer> banned = new HashSet<>();
        for (int[] mine : mines)
            banned.add(mine[0] * N + mine[1]);
            
        int ans = 0;
        for (int r = 0; r < N; ++r) {
            for (int c = 0; c < N; ++c) {
                int k = 0;
                while (k <= r && r < N - k && k <= c && c < N - k &&
                        !banned.contains((r - k) * N + c) &&
                        !banned.contains((r + k) * N + c) &&
                        !banned.contains(r * N + c - k) &&
                        !banned.contains(r * N + c + k)) {
                    k++;
                }
                ans = Math.max(ans, k);
            }
        }
        return ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1358. Number of Substrings Containing All Three Characters
Сложность: medium

Дана строка s, состоящая только из символов a, b и c.

Верните количество подстрок, содержащих хотя бы одно вхождение всех этих символов a, b и c.

Пример:

Input: s = "abc"
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация указателей и счетчиков:
Создайте три указателя i, j, и count для отслеживания текущего положения в строке и подсчета подстрок. Используйте словарь для подсчета вхождений символов a, b, и c.

2⃣Расширение окна:
Перемещайте правый указатель j по строке и увеличивайте счетчики символов в словаре. Как только все три символа (a, b, и c) присутствуют в текущем окне, начинайте уменьшать левый указатель i.

3⃣Уменьшение окна и подсчет подстрок:
Для каждого сдвига i вправо, проверяйте наличие всех символов в текущем окне. Если все символы присутствуют, добавьте количество подстрок, заканчивающихся в позиции j, к общему счету. Сдвигайте i вправо до тех пор, пока условие выполнения не нарушится.
Верните итоговое количество подстрок.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int numberOfSubstrings(String s) {
        int count = 0;
        int[] charCount = new int[3];
        int i = 0;
        
        for (int j = 0; j < s.length(); j++) {
            charCount[s.charAt(j) - 'a']++;
            
            while (charCount[0] > 0 && charCount[1] > 0 && charCount[2] > 0) {
                count += s.length() - j;
                charCount[s.charAt(i) - 'a']--;
                i++;
            }
        }
        
        return count;
    }
}

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 {

    private void divideByTwo(StringBuilder s) {
        s.deleteCharAt(s.length() - 1);
    }

    private void addOne(StringBuilder s) {
        int i = s.length() - 1;

        while (i >= 0 && s.charAt(i) != '0') {
            s.setCharAt(i, '0');
            i--;
        }

        if (i < 0) {
            s.insert(0, '1');
        } else {
            s.setCharAt(i, '1');
        }
    }

    public int numSteps(String s) {
        StringBuilder str = new StringBuilder(s);

        int operations = 0;
        while (str.length() > 1) {
            int N = str.length();

            if (str.charAt(N - 1) == '0') {
                divideByTwo(str);
            } else {
                addOne(str);
            }

            operations++;
        }

        return operations;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 403. Frog Jump
Сложность: hard

Если задана строка num, представляющая неотрицательное целое число num, и целое число k, верните наименьшее возможное целое число после удаления k цифр из num.

Пример:

Input: stones = [0,1,3,5,6,8,12,17]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и структура данных
Создайте набор для хранения всех камней для быстрого доступа. Используйте динамическое программирование с помощью словаря для отслеживания достижимых позиций и возможных прыжков.

2⃣Итерация по камням
Пройдитесь по каждому камню и для каждого возможного прыжка (k-1, k, k+1) проверьте, если он ведет на существующий камень. Если такой камень существует, добавьте его в набор возможных прыжков.

3⃣Проверка достижения последнего камня
Если можно достичь последний камень с помощью одного из возможных прыжков, верните True. Если после всех итераций последний камень не достигнут, верните False. Формирование результата: Постройте итоговое число из цифр в стеке и удалите ведущие нули.

😎 Решение:

import java.util.*;

class Solution {
    public boolean canCross(int[] stones) {
        Map<Integer, Set<Integer>> dp = new HashMap<>();
        for (int stone : stones) {
            dp.put(stone, new HashSet<>());
        }
        dp.get(0).add(0);
        
        for (int stone : stones) {
            for (int jump : dp.get(stone)) {
                for (int step = jump - 1; step <= jump + 1; step++) {
                    if (step > 0 && dp.containsKey(stone + step)) {
                        dp.get(stone + step).add(step);
                    }
                }
            }
        }
        
        return !dp.get(stones[stones.length - 1]).isEmpty();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1133. Largest Unique Number
Сложность: easy

Вам Дан целочисленный массив nums, верните наибольшее целое число, которое встречается только один раз. Если ни одно целое число не встречается один раз, верните -1.

Пример:

Input: nums = [5,7,3,9,4,9,8,3,1]
Output: 8
Explanation: The maximum integer in the array is 9 but it is repeated. The number 8 occurs only once, so it is the answer.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте хеш-таблицу для хранения количества каждого числа в массиве.

2⃣Пройдите по массиву и заполните хеш-таблицу количеством каждого числа.

3⃣Инициализируйте результат значением -1. Пройдите по хеш-таблице и если значение ключа равно 1, установите результат равным максимальному значению между ключом и текущим результатом. Верните результат.

😎 Решение:

class Solution {
public int largestUniqueNumber(int[] A) {
        Map<Integer, Integer> count = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int i : A) {
          count.put(i, count.getOrDefault(i, 0) + 1);
        }
        int result = -1;
        for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : count.entrySet()) {
            if (entry.getValue() == 1) {
              result = Math.max(result, entry.getKey());
            }
        }
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 304. Range Sum Query 2D - Immutable
Сложность: medium

Дана двумерная матрица matrix. Обработайте несколько запросов следующего типа:
Вычислите сумму элементов матрицы внутри прямоугольника, определенного его верхним левым углом (row1, col1) и нижним правым углом (row2, col2).
Реализуйте класс NumMatrix:
- NumMatrix(int[][] matrix) Инициализирует объект целочисленной матрицей matrix.- int sumRegion(int row1, int col1, int row2, int col2) Возвращает сумму элементов матрицы внутри прямоугольника, определенного его верхним левым углом (row1, col1) и нижним правым углом (row2, col2).
Необходимо разработать алгоритм, где метод sumRegion работает за O(1) по времени.

Пример:

Input
["NumMatrix", "sumRegion", "sumRegion", "sumRegion"]
[[[[3, 0, 1, 4, 2], [5, 6, 3, 2, 1], [1, 2, 0, 1, 5], [4, 1, 0, 1, 7], [1, 0, 3, 0, 5]]], [2, 1, 4, 3], [1, 1, 2, 2], [1, 2, 2, 4]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Создайте двумерный массив sums размером (m + 1) x (n + 1), где m и n — размеры исходной матрицы matrix. Заполните этот массив нулями.

2⃣Предварительное вычисление сумм:
Заполните массив sums, где каждый элемент sums[i][j] будет содержать сумму всех элементов матрицы от начала до позиции (i-1, j-1) включительно.

3⃣Вычисление диапазонной суммы:
Для каждого запроса суммы элементов внутри прямоугольника, определенного его углами (row1, col1) и (row2, col2), используйте предварительно вычисленный массив sums для получения результата за O(1) времени.

😎 Решение:

public class NumMatrix {
    private int[][] dp;

    public NumMatrix(int[][] matrix) {
        if (matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) return;
        dp = new int[matrix.length + 1][matrix[0].length + 1];
        for (int r = 0; r < matrix.length; r++) {
            for (int c = 0; c < matrix[0].length; c++) {
                dp[r + 1][c + 1] = dp[r + 1][c] + dp[r][c + 1] + matrix[r][c] - dp[r][c];
            }
        }
    }

    public int sumRegion(int row1, int col1, int row2, int col2) {
        return dp[row2 + 1][col2 + 1] - dp[row1][col2 + 1] - dp[row2 + 1][col1] + dp[row1][col1];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 632. Smallest Range Covering Elements from K Lists
Сложность: hard

У вас есть k списков отсортированных целых чисел в неубывающем порядке. Найдите наименьший диапазон, в который входит хотя бы одно число из каждого из k списков. Мы определяем, что диапазон [a, b] меньше диапазона [c, d], если b - a < d - c или a < c, если b - a == d - c.

Пример:

Input: nums = [[4,10,15,24,26],[0,9,12,20],[5,18,22,30]]
Output: [20,24]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и сбор всех начальных элементов: Создайте массив для хранения текущих индексов каждого списка и используйте минимальную кучу для отслеживания текущих минимальных элементов из каждого списка.

2⃣Нахождение минимального диапазона: Используйте кучу для извлечения минимального элемента и обновления текущего диапазона. Обновляйте максимальный элемент в текущем диапазоне при добавлении новых элементов.

3⃣Проверка и обновление диапазона: Продолжайте обновлять кучу и диапазон, пока возможно. Завершите, когда один из списков исчерпан.

😎 Решение:

import java.util.PriorityQueue;

public class Solution {
    public int[] smallestRange(List<List<Integer>> nums) {
        PriorityQueue<Element> minHeap = new PriorityQueue<>((a, b) -> a.value - b.value);
        int maxValue = Integer.MIN_VALUE;

        for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
            int value = nums.get(i).get(0);
            minHeap.add(new Element(value, i, 0));
            maxValue = Math.max(maxValue, value);
        }

        int rangeStart = 0, rangeEnd = Integer.MAX_VALUE;

        while (minHeap.size() == nums.size()) {
            Element minElement = minHeap.poll();
            if (maxValue - minElement.value < rangeEnd - rangeStart) {
                rangeStart = minElement.value;
                rangeEnd = maxValue;
            }

            if (minElement.col + 1 < nums.get(minElement.row).size()) {
                int value = nums.get(minElement.row).get(minElement.col + 1);
                minHeap.add(new Element(value, minElement.row, minElement.col + 1));
                maxValue = Math.max(maxValue, value);
            }
        }

        return new int[]{rangeStart, rangeEnd};
    }
}

class Element {
    int value, row, col;
    Element(int value, int row, int col) {
        this.value = value;
        this.row = row;
        this.col = col;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 672. Bulb Switcher II
Сложность: medium

Есть комната с n лампочками, пронумерованными от 1 до n, которые изначально все включены, и четыре кнопки на стене. Каждая из четырех кнопок имеет разную функциональность:

Кнопка 1: Переключает состояние всех лампочек.
Кнопка 2: Переключает состояние всех лампочек с четными номерами (т.е. 2, 4, ...).
Кнопка 3: Переключает состояние всех лампочек с нечетными номерами (т.е. 1, 3, ...).
Кнопка 4: Переключает состояние всех лампочек с номером j = 3k + 1, где k = 0, 1, 2, ... (т.е. 1, 4, 7, 10, ...).
Необходимо сделать ровно presses нажатий кнопок. Для каждого нажатия можно выбрать любую из четырех кнопок для нажатия.

Даны два целых числа n и presses, вернуть количество различных возможных состояний после выполнения всех presses нажатий кнопок.

Пример:

Input: n = 1, presses = 1
Output: 2
Explanation: Status can be:
- [off] by pressing button 1
- [on] by pressing button 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Рассчитаем возможные множества остатков: то есть какие множества c_i = f_i (mod 2) возможны.

2⃣Так как c_i ≡ f_i и c_i ≤ f_i, если ∑f_i ≠ ∑c_i, или если ∑f_i < ∑c_i, это невозможно. В противном случае это возможно простым построением: выполните операции, указанные c_i, затем выполните операцию номер 1 с четным числом оставшихся операций.

3⃣Для каждого возможного множества остатков симулируем и запоминаем, как будут выглядеть первые 6 лампочек, сохраняя это в структуре Set. В конце возвращаем размер этого множества.

😎 Решение:

class Solution {
    public int flipLights(int n, int m) {
        Set<Integer> seen = new HashSet<>();
        n = Math.min(n, 6);
        int shift = Math.max(0, 6 - n);
        for (int cand = 0; cand < 16; ++cand) {
            int bcount = Integer.bitCount(cand);
            if (bcount % 2 == m % 2 && bcount <= m) {
                int lights = 0;
                if (((cand >> 0) & 1) > 0) lights ^= 0b111111 >> shift;
                if (((cand >> 1) & 1) > 0) lights ^= 0b010101 >> shift;
                if (((cand >> 2) & 1) > 0) lights ^= 0b101010 >> shift;
                if (((cand >> 3) & 1) > 0) lights ^= 0b100100 >> shift;
                seen.add(lights);
            }
        }
        return seen.size();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 973. K Closest Points to Origin
Сложность: medium

Дан массив точек, где points[i] = [xi, yi] представляет собой точку на плоскости X-Y, и целое число k. Верните k точек, ближайших к началу координат (0, 0).

Расстояние между двумя точками на плоскости X-Y является евклидовым расстоянием (то есть √((x1 - x2)² + (y1 - y2)²)).

Вы можете вернуть ответ в любом порядке. Гарантируется, что ответ будет уникальным (за исключением порядка).

Пример:

Input: points = [[1,3],[-2,2]], k = 1
Output: [[-2,2]]
Explanation:
The distance between (1, 3) and the origin is sqrt(10).
The distance between (-2, 2) and the origin is sqrt(8).
Since sqrt(8) < sqrt(10), (-2, 2) is closer to the origin.
We only want the closest k = 1 points from the origin, so the answer is just [[-2,2]].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте массив с помощью функции компаратора.

2⃣Функция компаратора будет использовать уравнение квадратного евклидова расстояния для сравнения двух точек.

3⃣Верните первые k элементов массива.

😎 Решение:

class Solution {
    fun kClosest(points: Array<IntArray>, k: Int): Array<IntArray> {
        points.sortBy { squaredDistance(it) }
        return points.take(k).toTypedArray()
    }

    private fun squaredDistance(point: IntArray): Int {
        return point[0] * point[0] + point[1] * point[1]
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний