Python | LeetCode

Задача: 404. Sum of Left Leaves
Сложность: easy

Если задан корень бинарного дерева, верните сумму всех левых листьев. Лист - это узел, не имеющий детей. Левый лист - это лист, который является левым ребенком другого узла.

Пример:

Input: root = [3,9,20,null,null,15,7]
Output: 24

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Рекурсивный обход дерева
Обходите дерево с помощью рекурсивной функции, которая принимает текущий узел и флаг, указывающий, является ли узел левым ребенком.

2⃣Проверка листьев
Если текущий узел является листом и флаг указывает, что это левый ребенок, добавьте значение узла к сумме.

3⃣Рекурсивный вызов для детей
Рекурсивно вызовите функцию для левого и правого детей текущего узла, передавая соответствующий флаг.

😎 Решение:

class Solution:
    def sumOfLeftLeaves(self, root: TreeNode) -> int:
        def dfs(node, is_left):
            if not node:
                return 0
            if not node.left and not node.right:
                return node.val if is_left else 0
            return dfs(node.left, True) + dfs(node.right, False)
        
        return dfs(root, False)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1496. Path Crossing
Сложность: easy

Дана строка path, где path[i] = 'N', 'S', 'E' или 'W', каждая из которых представляет движение на одну единицу на север, юг, восток или запад соответственно. Вы начинаете с точки (0, 0) на 2D плоскости и идете по пути, указанному в path.

Верните true, если путь пересекает сам себя в какой-либо точке, то есть если вы в какой-то момент окажетесь в месте, которое уже посещали ранее. В противном случае верните false.

Пример:

Input: path = "NESWW"
Output: true
Explanation: Notice that the path visits the origin twice.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных
Создать хэш-карту moves, которая сопоставляет символы 'N', 'S', 'E', 'W' с соответствующими значениями. Инициализировать множество visited с начальной точкой (0, 0). Установить начальные координаты x = 0 и y = 0.

2⃣Проход по строке path
Для каждого символа c в path получить значения (dx, dy) из moves[c]. Обновить координаты: добавить dx к x и dy к y. Проверить, содержится ли текущая точка (x, y) в visited. Если да, вернуть true. Добавить текущую точку (x, y) в visited.

3⃣Возврат результата
Если ни одна точка не пересекалась, вернуть false.

😎 Решение:

class Solution:
    def isPathCrossing(self, path: str) -> bool:
        moves = {'N': (0, 1), 'S': (0, -1), 'E': (1, 0), 'W': (-1, 0)}
        visited = {(0, 0)}
        x = y = 0
        
        for c in path:
            dx, dy = moves[c]
            x += dx
            y += dy
            if (x, y) in visited:
                return True
            visited.add((x, y))
        
        return False

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 285. Inorder Successor in BST
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева поиска и узел p в нем. Верните преемника этого узла в порядке возрастания в бинарном дереве поиска (BST). Если у данного узла нет преемника в порядке возрастания в дереве, верните null.

Преемник узла p — это узел с наименьшим ключом, который больше p.val.

Пример:

Input: root = [2,1,3], p = 1
Output: 2
Explanation: 1's in-order successor node is 2. Note that both p and the return value is of TreeNode type.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение переменных класса:
Определите две переменные класса: previous и inorderSuccessorNode. Переменная previous будет использоваться при обработке второго случая, а inorderSuccessorNode будет содержать результат, который нужно вернуть.

2⃣Обработка двух случаев:
В функции inorderSuccessor сначала проверьте, какой из двух случаев нужно обработать, проверяя наличие правого дочернего элемента.
Правый дочерний элемент существует:
- присвойте правый дочерний элемент узлу leftmost и итерируйтесь, пока не достигнете узла (leftmost), у которого нет левого дочернего элемента. Итерируйте, присваивая leftmost = leftmost.left, пока не получите левый узел в поддереве.
Правый дочерний элемент не существует:
- определите функцию inorderCase2 и передайте ей узел и узел p.
- выполните простой обход в порядке возрастания: сначала рекурсируйте на левый дочерний элемент узла.
- когда рекурсия вернется, проверьте, равна ли переменная класса previous узлу p. Если это так, значит p является предшественником узла, или, другими словами, узел является преемником узла p. Назначьте inorderSuccessorNode узлу и вернитесь из функции.
- наконец, верните inorderSuccessorNode как результат.

3⃣Итерация и обновление:
В функции inorderCase2 обновляйте previous текущим узлом и продолжайте рекурсировать на правый дочерний элемент.

😎 Решение:

class TreeNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None

class Solution:
    def __init__(self):
        self.previous = None
        self.inorderSuccessorNode = None

    def inorderSuccessor(self, root: TreeNode, p: TreeNode) -> TreeNode:
        if p.right:
            leftmost = p.right
            while leftmost.left:
                leftmost = leftmost.left
            self.inorderSuccessorNode = leftmost
        else:
            self.inorderCase2(root, p)
        return self.inorderSuccessorNode

    def inorderCase2(self, node: TreeNode, p: TreeNode):
        if not node:
            return

        self.inorderCase2(node.left, p)

        if self.previous == p and self.inorderSuccessorNode is None:
            self.inorderSuccessorNode = node
            return

        self.previous = node

        self.inorderCase2(node.right, p)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 242. Valid Anagram
Сложность: easy

Даны две строки s и t, верните true, если t является анаграммой s, и false в противном случае.

Анаграмма — это слово или фраза, сформированная путём перестановки букв другого слова или фразы, обычно используя все исходные буквы ровно один раз.

Пример:

Input: s = "anagram", t = "nagaram"
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Создайте массив размером 26 для подсчета частот каждой буквы (поскольку s и t содержат только буквы от 'a' до 'z').

2️⃣Пройдитесь по строке s, увеличивая счетчик соответствующей буквы. Затем пройдитесь по строке t, уменьшая счетчик для каждой буквы.

3️⃣Проверьте, не опустился ли счетчик ниже нуля во время обхода строки t. Если это произошло, значит в t есть лишняя буква, которой нет в s, и следует вернуть false. Если после проверки всех букв все счетчики равны нулю, возвращайте true, указывая на то, что t является анаграммой s.

😎 Решение:

def isAnagram(s, t):
    if len(s) != len(t):
        return False
    count = [0] * 26
    for char in s:
        count[ord(char) - ord('a')] += 1
    for char in t:
        count[ord(char) - ord('a')] -= 1
        if count[ord(char) - ord('a')] < 0:
            return False
    return True

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 362. Design Hit Counter
Сложность: medium

Дана матрица размером m x n, где каждая ячейка является либо стеной 'W', либо врагом 'E', либо пустой '0'. Верните максимальное количество врагов, которых можно уничтожить, используя одну бомбу. Вы можете разместить бомбу только в пустой ячейке.

Бомба уничтожает всех врагов в той же строке и столбце от точки установки до тех пор, пока не встретит стену, так как она слишком сильна, чтобы быть разрушенной.

Пример:

Input
["HitCounter", "hit", "hit", "hit", "getHits", "hit", "getHits", "getHits"]
[[], [1], [2], [3], [4], [300], [300], [301]]
Output
[null, null, null, null, 3, null, 4, 3]

Explanation
HitCounter hitCounter = new HitCounter();
hitCounter.hit(1);       // hit at timestamp 1.
hitCounter.hit(2);       // hit at timestamp 2.
hitCounter.hit(3);       // hit at timestamp 3.
hitCounter.getHits(4);   // get hits at timestamp 4, return 3.
hitCounter.hit(300);     // hit at timestamp 300.
hitCounter.getHits(300); // get hits at timestamp 300, return 4.
hitCounter.getHits(301); // get hits at timestamp 301, return 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣При вызове метода hit(int timestamp), добавьте временную метку в очередь.

2⃣ При вызове метода getHits(int timestamp), удалите все временные метки из очереди, которые старше 300 секунд от текущей временной метки.

3⃣Верните размер очереди как количество попаданий за последние 5 минут.

😎 Решение:

from collections import deque

class HitCounter:
    def __init__(self):
        self.hits = deque()

    def hit(self, timestamp: int) -> None:
        self.hits.append(timestamp)

    def getHits(self, timestamp: int) -> int:
        while self.hits and timestamp - self.hits[0] >= 300:
            self.hits.popleft()
        return len(self.hits)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 221. Maximal Square
Сложность: medium

Дана бинарная матрица размером m x n, заполненная 0 и 1. Найдите наибольший квадрат, содержащий только 1, и верните его площадь.

Пример:

Input: matrix = [["1","0","1","0","0"],["1","0","1","1","1"],["1","1","1","1","1"],["1","0","0","1","0"]]
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать 1D массив dp с нулями, чтобы хранить промежуточные результаты для каждого столбца, а также переменные maxsqlen для максимальной длины квадрата и prev для предыдущего значения.

2⃣Пройти по каждому элементу матрицы. Если текущий элемент равен '1', обновить dp[j] по формуле dp[j]=min(dp[j−1],prev,dp[j])+1 и обновить maxsqlen. Если текущий элемент равен '0', установить dp[j] в 0. Обновить prev на значение dp[j] перед его изменением.

3⃣По завершении пройти по всем строкам и столбцам, вернуть квадрат maxsqlen как площадь наибольшего квадрата.

😎 Решение:

class Solution:
    def maximalSquare(self, matrix):
        rows = len(matrix)
        cols = len(matrix[0]) if rows > 0 else 0
        dp = [0] * (cols + 1)
        maxsqlen = 0
        prev = 0
        for i in range(1, rows + 1):
            for j in range(1, cols + 1):
                temp = dp[j]
                if matrix[i - 1][j - 1] == "1":
                    dp[j] = min(min(dp[j - 1], prev), dp[j]) + 1
                    maxsqlen = max(maxsqlen, dp[j])
                else:
                    dp[j] = 0
                prev = temp
        return maxsqlen * maxsqlen

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 902. Numbers At Most N Given Digit Set
Сложность: hard

Дан массив цифр, отсортированный в неубывающем порядке. Вы можете записывать числа, используя каждый digits[i] столько раз, сколько захотите. Например, если digits = ['1','3','5'], мы можем записать такие числа, как '13', '551' и '1351315'. Возвращает количество положительных целых чисел, которые могут быть сгенерированы и которые меньше или равны заданному целому числу n.

Пример:

Input: digits = ["1","3","5","7"], n = 100
Output: 20

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Преобразовать заданное число n в строку для удобного доступа к каждой цифре.

2⃣Реализовать рекурсивную функцию для генерации всех возможных чисел с использованием цифр из массива digits и сравнения с n.

3⃣Начать с каждой цифры в digits и рекурсивно строить числа, отслеживая количество подходящих чисел.

😎 Решение:

def atMostNGivenDigitSet(digits, n):
    n_str = str(n)
    n_len = len(n_str)
    digits = sorted(digits)
    
    def count_less_than_equal(prefix, digits, n_str):
        if len(prefix) == len(n_str):
            return 1 if prefix <= n_str else 0
        
        total = 0
        for d in digits:
            if prefix + d <= n_str[:len(prefix) + 1]:
                total += count_less_than_equal(prefix + d, digits, n_str)
            else:
                break
        return total

    total_count = 0
    for i in range(1, n_len):
        total_count += len(digits) ** i

    total_count += count_less_than_equal("", digits, n_str)
    
    return total_count

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 653. Two Sum IV - Input is a BST
Сложность: easy

Вам дан целочисленный массив nums без дубликатов. Из nums можно рекурсивно построить максимальное двоичное дерево, используя следующий алгоритм: создайте корневой узел, значение которого равно максимальному значению в nums. Рекурсивно постройте левое поддерево по префиксу подмассива слева от максимального значения. Рекурсивно постройте правое поддерево по суффиксу подмассива справа от максимального значения. Верните максимальное двоичное дерево, построенное из nums.

Пример:

Input: root = [5,3,6,2,4,null,7], k = 9
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Выполните обход BST и сохраните все значения узлов в набор.

2⃣Для каждого узла в процессе обхода проверьте, существует ли в наборе значение, равное k минус значение текущего узла.

3⃣Если найдена такая пара, верните true. Если обход завершен и пары не найдены, верните false.

😎 Решение:

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

def findTarget(root, k):
    def find(node, k, seen):
        if not node:
            return False
        if k - node.val in seen:
            return True
        seen.add(node.val)
        return find(node.left, k, seen) or find(node.right, k, seen)
    
    return find(root, k, set())

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 869. Reordered Power of 2
Сложность: medium

Дано целое число n. Мы можем переставить цифры числа в любом порядке (включая исходный порядок), при этом ведущая цифра не должна быть нулем.

Верните true, если и только если мы можем сделать это так, чтобы полученное число было степенью двойки.

Пример:

Input: n = 1
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сгенерируйте все перестановки цифр числа, размещая любую цифру на первой позиции (start = 0), затем любую из оставшихся цифр на второй позиции (start = 1) и так далее. В Python можно использовать встроенную функцию itertools.permutations.

2⃣Проверьте, что перестановка представляет собой степень двойки, убедившись, что в перестановке нет ведущего нуля, и удаляя все множители 2. Если результат равен 1 (то есть, он не содержал других множителей, кроме 2), то это была степень двойки. В Python можно использовать проверку bin(N).count('1') == 1.

3⃣Верните true, если хотя бы одна перестановка является степенью двойки, иначе верните false.

😎 Решение:

class Solution:
    def reorderedPowerOf2(self, N: int) -> bool:
        A = list(map(int, str(N)))
        return self.permutations(A, 0)
    
    def isPowerOfTwo(self, A) -> bool:
        if A[0] == 0:
            return False
        N = int(''.join(map(str, A)))
        return N & (N - 1) == 0
    
    def permutations(self, A, start) -> bool:
        if start == len(A):
            return self.isPowerOfTwo(A)
        for i in range(start, len(A)):
            A[start], A[i] = A[i], A[start]
            if self.permutations(A, start + 1):
                return True
            A[start], A[i] = A[i], A[start]
        return False

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1675. Minimize Deviation in Array
Сложность: hard

Вам дан массив nums из n положительных целых чисел.

Вы можете выполнять два типа операций над любым элементом массива любое количество раз:
Если элемент четный, разделите его на 2.
Например, если массив [1,2,3,4], то вы можете выполнить эту операцию на последнем элементе, и массив станет [1,2,3,2].
Если элемент нечетный, умножьте его на 2.
Например, если массив [1,2,3,4], то вы можете выполнить эту операцию на первом элементе, и массив станет [2,2,3,4].
Отклонение массива — это максимальная разница между любыми двумя элементами в массиве.

Верните минимальное отклонение, которое может иметь массив после выполнения некоторого числа операций.

Пример:

Input: nums = [1,2,3,4]
Output: 1
Explanation: You can transform the array to [1,2,3,2], then to [2,2,3,2], then the deviation will be 3 - 2 = 1.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте max-heap под названием evens. Если элемент массива четный, добавьте его в evens; если элемент нечетный, умножьте его на 2 и добавьте в evens. Одновременно отслеживайте минимальный элемент в evens.

2⃣Извлекайте максимальный элемент из evens, обновляйте минимальное отклонение, используя максимальный элемент и текущий минимальный элемент. Если максимальный элемент четный, делите его на 2 и снова добавляйте в evens.

3⃣Повторяйте шаг 2 до тех пор, пока максимальный элемент в evens не станет нечетным. Верните минимальное отклонение.

😎 Решение:

import heapq

class Solution:
    def minimumDeviation(self, nums: List[int]) -> int:
        evens = []
        minimum = float('inf')
        
        for num in nums:
            if num % 2 == 0:
                heapq.heappush(evens, -num)
                minimum = min(minimum, num)
            else:
                heapq.heappush(evens, -num * 2)
                minimum = min(minimum, num * 2)
        
        minDeviation = float('inf')
        
        while evens:
            currentValue = -heapq.heappop(evens)
            minDeviation = min(minDeviation, currentValue - minimum)
            if currentValue % 2 == 0:
                heapq.heappush(evens, -currentValue // 2)
                minimum = min(minimum, currentValue // 2)
            else:
                break
        
        return minDeviation

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 202. Happy Number
Сложность: easy

Напишите алгоритм для определения, является ли число n счастливым.

Счастливое число определяется следующим образом:

1. Начинаем с любого положительного числа и заменяем его на сумму квадратов его цифр.
2. Повторяем процесс до тех пор, пока число не станет равным 1 (где оно останется), или пока оно не зациклится бесконечно, не достигая 1.
3. Числа, для которых этот процесс заканчивается на 1, являются счастливыми.
4. Верните true, если n является счастливым числом, и false, если нет.

Пример:

Input: n = 19
Output: true
Explanation:
12 + 92 = 82
82 + 22 = 68
62 + 82 = 100
12 + 02 + 02 = 1

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Определите следующее число для заданного числа n. Это можно сделать, используя операции деления и взятия по модулю, чтобы последовательно извлекать цифры из числа, пока они не закончатся, затем возводить каждую извлечённую цифру в квадрат и суммировать их. Внимательно посмотрите на код для этого, "извлечение цифр по одной" — полезная техника, которую вы будете использовать для решения множества различных задач.

2️⃣Следите за цепочкой чисел и обнаруживайте, если мы вошли в цикл. Это можно сделать с помощью HashSet. Каждый раз, когда мы генерируем следующее число в цепочке, мы проверяем, есть ли оно уже в нашем HashSet. Если его нет в HashSet, мы добавляем его. Если оно уже в HashSet, это означает, что мы находимся в цикле и должны вернуть false.

3️⃣Мы используем HashSet, а не Vector, List или Array, потому что мы многократно проверяем, находятся ли числа в нём. Проверка, находится ли число в HashSet, занимает время O(1), тогда как для других структур данных это занимает время O(n). Выбор правильных структур данных — важная часть решения этих задач.

😎 Решение:

class Solution:
    def isHappy(self, n: int) -> bool:

        def get_next(n):
            total_sum = 0
            while n > 0:
                n, digit = divmod(n, 10)
                total_sum += digit**2
            return total_sum

        seen = set()
        while n != 1 and n not in seen:
            seen.add(n)
            n = get_next(n)

        return n == 1

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 495. Teemo Attacking
Сложность: easy

Наш герой Тимо атакует врага Эшу ядовитыми атаками! Когда Тимо атакует Эшу, она оказывается отравленной на ровно duration секунд. Более формально, атака в секунду t означает, что Эша будет отравлена в течение интервала времени [t, t + duration - 1] включительно. Если Тимо атакует снова до окончания эффекта яда, таймер для него сбрасывается, и эффект яда закончится через duration секунд после новой атаки.

Вам дано неубывающее целое число timeSeries, где timeSeries[i] обозначает, что Тимо атакует Эшу во вторую timeSeries[i], и целое число duration.
Верните общее количество секунд, в течение которых Эша была отравлена.

Пример:

Input: timeSeries = [1,4], duration = 2
Output: 4
Explanation: Teemo's attacks on Ashe go as follows:
- At second 1, Teemo attacks, and Ashe is poisoned for seconds 1 and 2.
- At second 4, Teemo attacks, and Ashe is poisoned for seconds 4 and 5.
Ashe is poisoned for seconds 1, 2, 4, and 5, which is 4 seconds in total.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация
Инициализируйте переменную total для хранения общего времени, в течение которого Эша была отравлена. Проверьте, если массив timeSeries пуст, верните 0.

2⃣Итерация
Пройдите по всем элементам массива timeSeries, кроме последнего. На каждой итерации добавьте к total минимальное значение между длительностью интервала и временем действия яда duration.

3⃣Возврат результата
Верните сумму total и duration, чтобы учесть последнюю атаку.

😎 Решение:

class Solution:
    def findPoisonedDuration(self, timeSeries: List[int], duration: int) -> int:
        n = len(timeSeries)
        if n == 0:
            return 0

        total = 0
        for i in range(n - 1):
            total += min(timeSeries[i + 1] - timeSeries[i], duration)
        return total + duration

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1519. Number of Nodes in the Sub-Tree With the Same Label
Сложность: medium

Вам дано дерево (т.е. связный неориентированный граф без циклов), состоящее из n узлов, пронумерованных от 0 до n - 1, и ровно n - 1 ребра. Корнем дерева является узел 0, и каждый узел дерева имеет метку, которая является строчной буквой, указанной в строке labels (т.е. узел с номером i имеет метку labels[i]).

Массив edges дан в форме edges[i] = [ai, bi], что означает, что существует ребро между узлами ai и bi в дереве.

Верните массив размера n, где ans[i] — это количество узлов в поддереве узла i, которые имеют ту же метку, что и узел i.

Поддерево дерева T — это дерево, состоящее из узла в T и всех его дочерних узлов.

Пример:

Input: n = 7, edges = [[0,1],[0,2],[1,4],[1,5],[2,3],[2,6]], labels = "abaedcd"
Output: [2,1,1,1,1,1,1]
Explanation: Node 0 has label 'a' and its sub-tree has node 2 with label 'a' as well, thus the answer is 2. Notice that any node is part of its sub-tree.
Node 1 has a label 'b'. The sub-tree of node 1 contains nodes 1,4 and 5, as nodes 4 and 5 have different labels than node 1, the answer is just 1 (the node itself).

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте список смежности, где adj[X] содержит всех соседей узла X.

2⃣Инициализируйте массив ans, хранящий ответ для каждого узла, и заполните его нулями.

3⃣Начните обход в глубину (DFS).

😎 Решение:

class Solution:
    def dfs(self, node, parent, adj, labels, ans):
        nodeCounts = [0] * 26
        nodeCounts[ord(labels[node]) - ord('a')] = 1

        for child in adj[node]:
            if child == parent:
                continue
            childCounts = self.dfs(child, node, adj, labels, ans)
            for i in range(26):
                nodeCounts[i] += childCounts[i]

        ans[node] = nodeCounts[ord(labels[node]) - ord('a')]
        return nodeCounts

    def countSubTrees(self, n, edges, labels):
        from collections import defaultdict

        adj = defaultdict(list)
        for a, b in edges:
            adj[a].append(b)
            adj[b].append(a)

        ans = [0] * n
        self.dfs(0, -1, adj, labels, ans)
        return ans

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 949. Largest Time for Given Digits
Сложность: medium

Учитывая массив arr из 4 цифр, найдите самое позднее 24-часовое время, которое можно составить, используя каждую цифру ровно один раз. 24-часовое время имеет формат "ЧЧ:ММ", где ЧЧ - от 00 до 23, а ММ - от 00 до 59. Самое раннее 24-часовое время - 00:00, а самое позднее - 23:59. Верните самое позднее 24-часовое время в формате "HH:MM". Если не удается определить действительное время, возвращается пустая строка.

Пример:

Input: arr = [1,2,3,4]
Output: "23:41"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Перебрать все возможные перестановки массива arr.

2⃣Проверить каждую перестановку, можно ли из нее составить допустимое 24-часовое время.
Найти самое позднее допустимое время среди всех перестановок.

3⃣Алгоритм
Перебрать все возможные перестановки массива arr.
Проверить каждую перестановку, можно ли из нее составить допустимое 24-часовое время.
Найти самое позднее допустимое время среди всех перестановок.
Вернуть найденное время в формате "HH
". Если допустимое время не найдено, вернуть пустую строку.

😎 Решение:

from itertools import permutations

def largestTimeFromDigits(arr):
    max_time = -1
    for perm in permutations(arr):
        hours = perm[0] * 10 + perm[1]
        minutes = perm[2] * 10 + perm[3]
        if hours < 24 and minutes < 60:
            max_time = max(max_time, hours * 60 + minutes)
    if max_time == -1:
        return ""
    return f"{max_time // 60:02}:{max_time % 60:02}"

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 393. UTF-8 Validation
Сложность: medium

Дан целочисленный массив data, представляющий данные, верните, является ли это допустимой UTF-8 кодировкой (т.е. переводится в последовательность допустимых UTF-8 закодированных символов).

Символ в UTF-8 может быть от 1 до 4 байтов в длину, при этом соблюдаются следующие правила:

Для 1-байтового символа первый бит — 0, за которым следует его Unicode код.
Для n-байтового символа первые n битов — все единицы, (n + 1)-й бит — 0, за которыми следуют n - 1 байт с наиболее значимыми 2 битами, равными 10.
Это работает следующим образом:

     Количество байтов  |        UTF-8 Октетная последовательность
                       |              (бинарная)
   --------------------+-----------------------------------------
            1          |   0xxxxxxx
            2          |   110xxxxx 10xxxxxx
            3          |   1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
            4          |   11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

x обозначает бит в бинарной форме байта, который может быть как 0, так и 1.

Примечание: Вход представляет собой массив целых чисел. Используются только 8 младших значимых битов каждого целого числа. Это означает, что каждое целое число представляет только 1 байт данных.

Пример:

Input: data = [197,130,1]
Output: true
Explanation: data represents the octet sequence: 11000101 10000010 00000001.
It is a valid utf-8 encoding for a 2-bytes character followed by a 1-byte character.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Начните обработку целых чисел в данном массиве одно за другим. Для каждого целого числа получите его двоичное представление в виде строки. Поскольку целые числа могут быть очень большими, следует учитывать только 8 младших значимых битов данных и отбросить остальные, как указано в условии задачи. После этого шага у вас должно быть 8-битное или 1-байтовое строковое представление целого числа. Назовем эту строку bin_rep.

2⃣Далее нужно рассмотреть два сценария. Первый — мы находимся в процессе обработки некоторого UTF-8 закодированного символа. В этом случае нужно просто проверить первые два бита строки и посмотреть, равны ли они "10", т.е. наиболее значимые два бита целого числа равны 1 и 0. bin_rep[:2] == "10". Второй сценарий — мы уже обработали несколько допустимых UTF-8 символов и должны начать обработку нового UTF-8 символа. В этом случае нужно посмотреть на префикс строкового представления и посчитать количество единиц, которые мы встречаем до первой нули. Это скажет нам, каков размер следующего UTF-8 символа.

3⃣Продолжайте обрабатывать целые числа массива таким образом, пока не обработаете их все или не обнаружите недопустимый сценарий.

Теперь давайте перейдем к реализации этого алгоритма.

😎 Решение:

class Solution:
    def validUtf8(self, data):
        n_bytes = 0

        for num in data:
            bin_rep = format(num, '#010b')[-8:]

            if n_bytes == 0:
                for bit in bin_rep:
                    if bit == '0': break
                    n_bytes += 1

                if n_bytes == 0:
                    continue

                if n_bytes == 1 or n_bytes > 4:
                    return False
            else:
                if not (bin_rep[0] == '1' and bin_rep[1] == '0'):
                    return False

            n_bytes -= 1

        return n_bytes == 0

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 174. Dungeon Game
Сложность: hard

Демоны поймали принцессу и заперли её в самой нижней правой комнате подземелья. Подземелье состоит из комнат, расположенных в форме сетки размером m x n. Наш отважный рыцарь изначально находится в комнате в верхнем левом углу и должен пробиться через подземелье, чтобы спасти принцессу.

Рыцарь имеет начальный запас здоровья, представленный положительным целым числом. Если в какой-то момент его уровень здоровья упадет до 0 или ниже, он умирает мгновенно.

Некоторые комнаты охраняются демонами (представлены отрицательными числами), так что рыцарь теряет здоровье, входя в эти комнаты; другие комнаты либо пусты (обозначены как 0), либо содержат магические сферы, которые увеличивают здоровье рыцаря (представлены положительными числами).

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

Верните минимальное начальное здоровье рыцаря, необходимое для того, чтобы он мог спасти принцессу.

Обратите внимание, что любая комната может содержать угрозы или усилители, даже первая комната, в которую входит рыцарь, и нижняя правая комната, где заключена принцесса.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Определение матрицы dp: Создайте матрицу dp размером с подземелье, где элемент dp[row][col] указывает минимальное количество здоровья, необходимое рыцарю, чтобы начать путь из ячейки dungeon[row][col] и достигнуть цели (нижней правой ячейки).

2️⃣Инициализация и заполнение dp: Начните с правого нижнего угла подземелья и идите в обратном направлении — справа налево и снизу вверх. Для каждой ячейки вычислите соответствующее значение в dp: Если возможно, шаг вправо из текущей ячейки подземелья требует right_health здоровья. Если возможно, шаг вниз из текущей ячейки подземелья требует down_health здоровья. Возьмите минимальное значение из right_health и down_health для dp[row][col]. Если ни один из вышеперечисленных вариантов не доступен (то есть вы находитесь в ячейке назначения), учитывайте два подслучая: Если в ячейке магический шар, достаточно 1 единицы здоровья. Если в ячейке демон, рыцарю необходимо иметь единицу здоровья плюс урон, который может нанести демон.

3️⃣Результат вычислений: Значение в dp[0][0] будет указывать на минимальное количество здоровья, необходимое рыцарю, чтобы начать свой путь из верхней левой ячейки подземелья и успешно спасти принцессу, учитывая все угрозы на его пути.

😎 Решение:

class Solution(object):
    def calculateMinimumHP(self, dungeon: List[List[int]]) -> int:
        rows, cols = len(dungeon), len(dungeon[0])
        dp = [[float("inf")] * cols for _ in range(rows)]

        def get_min_health(currCell: int, nextRow: int, nextCol: int) -> float:
            if nextRow >= rows or nextCol >= cols:
                return float("inf")
            nextCell = dp[nextRow][nextCol]
            # hero needs at least 1 point to survive
            return max(1, nextCell - currCell)

        for row in reversed(range(rows)):
            for col in reversed(range(cols)):
                currCell = dungeon[row][col]

                right_health = get_min_health(currCell, row, col + 1)
                down_health = get_min_health(currCell, row + 1, col)
                next_health = min(right_health, down_health)

                if next_health != float("inf"):
                    min_health = next_health
                else:
                    min_health = 1 if currCell >= 0 else (1 - currCell)

                dp[row][col] = min_health

        return dp[0][0]

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 29. Divide Two Integers
Сложность: medium

Учитывая два целых числа: делимое и делитель, разделите два целых числа, не используя операторы умножения, деления и модификатора.

Целочисленное деление должно сокращаться до нуля, что означает потерю дробной части. Например, 8,345 будет сокращено до 8, а -2,7335 будет сокращено до -2.

Возвращает частное после деления делимого на делитель.

Примечание: Если частное строго больше 2³¹ - 1, верните 2³¹ - 1, а если частное строго меньше -2³¹, верните -2³¹.

Пример:

Input: dividend = 10, divisor = 3  
Output: 3  

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Определяем знак результата, исходя из знаков делимого и делителя.

2️⃣Работаем с абсолютными значениями, используя вычитание и суммирование.

3️⃣Реализуем алгоритм деления без использования / и *, возвращая результат в 32-битном диапазоне.

😎 Решение:

class Solution(object):  
    def divide(self, dividend, divisor):  
        if abs(divisor) == 1:  
            dividend = divisor * dividend  
            if dividend > 2**31 - 1:  
                return 2**31 - 1  
            if dividend < -2**31:  
                return -2**31  
            return dividend  

        quotient = 0  
        sign = -1 if (dividend < 0) ^ (divisor < 0) else 1  

        dividend, divisor = abs(dividend), abs(divisor)  
        while dividend >= divisor:  
            temp, multiple = divisor, 1  
            while dividend >= (temp << 1):  
                temp <<= 1  
                multiple <<= 1  
            dividend -= temp  
            quotient += multiple  

        return max(min(quotient * sign, 2**31 - 1), -2**31)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1052. Grumpy Bookstore Owner
Сложность: medium

Есть владелец книжного магазина, магазин которого открыт в течение n минут. Каждую минуту в магазин заходит некоторое количество покупателей. Вам дан целочисленный массив customers длины n, где customers[i] - это номер покупателя, который заходит в магазин в начале i-й минуты, а все покупатели выходят после окончания этой минуты. В некоторые минуты владелец книжного магазина ворчлив. Вам дан двоичный массив grumpy, в котором grumpy[i] равен 1, если владелец книжного магазина ворчлив в течение i-й минуты, и равен 0 в противном случае. Когда владелец книжного магазина ворчлив, покупатели в эту минуту не удовлетворены, в противном случае они удовлетворены. Владелец книжного магазина знает секретную технику, чтобы не ворчать в течение нескольких минут подряд, но может использовать ее только один раз. Верните максимальное количество покупателей, которое может быть удовлетворено в течение дня.

Пример:

Input: customers = [1,0,1,2,1,1,7,5], grumpy = [0,1,0,1,0,1,0,1], minutes = 3
Output: 16

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определи общее количество покупателей, которые удовлетворены в минуты, когда владелец магазина не ворчлив.

2⃣Пройди по массиву, используя скользящее окно для учета эффекта от техники.

3⃣Найди максимальное количество дополнительных удовлетворенных покупателей, которые можно получить, используя технику на k минут подряд.

😎 Решение:

def maxSatisfied(customers, grumpy, minutes):
    total_satisfied = 0
    additional_satisfied = 0
    max_additional_satisfied = 0

    for i in range(len(customers)):
        if grumpy[i] == 0:
            total_satisfied += customers[i]
        else:
            additional_satisfied += customers[i]
        
        if i >= minutes:
            if grumpy[i - minutes] == 1:
                additional_satisfied -= customers[i - minutes]
        
        max_additional_satisfied = max(max_additional_satisfied, additional_satisfied)

    return total_satisfied + max_additional_satisfied

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1234. Replace the Substring for Balanced String
Сложность: medium

Вам дана строка s длины n, содержащая только четыре вида символов: 'Q', 'W', 'E' и 'R'. Строка считается сбалансированной, если каждый из ее символов встречается n / 4 раз, где n - длина строки. Верните минимальную длину подстроки, которую можно заменить любой другой строкой той же длины, чтобы сделать s сбалансированной. Если s уже сбалансирована, верните 0.

Пример:

Input: s = "QWER"
Output: 0

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверка баланса:
Сначала проверим, сбалансирована ли строка s. Если да, то возвращаем 0.

2⃣Подсчет частоты символов:
Подсчитаем количество каждого символа в строке s.

3⃣Использование скользящего окна:
Используем метод двух указателей (скользящее окно) для нахождения минимальной подстроки, которую можно заменить, чтобы строка стала сбалансированной.
Начнем с окна, которое захватывает всю строку, и будем постепенно уменьшать его, проверяя при каждом шаге, становится ли строка сбалансированной.

😎 Решение:

def balancedString(s):
    from collections import Counter

    n = len(s)
    count = Counter(s)
    target = n // 4

    def is_balanced():
        return all(count[char] <= target for char in 'QWER')

    if is_balanced():
        return 0

    min_length = n
    left = 0

    for right in range(n):
        count[s[right]] -= 1
        while is_balanced():
            min_length = min(min_length, right - left + 1)
            count[s[left]] += 1
            left += 1

    return min_length

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 915. Partition Array into Disjoint Intervals
Сложность: medium

Задав целочисленный массив nums, разбейте его на два (смежных) подмассива left и right так, чтобы: каждый элемент left был меньше или равен каждому элементу right. left и right были непустыми. left имел наименьший возможный размер. Верните длину left после такого разбиения. Тестовые примеры генерируются такие, что разбиение существует.

Пример:

Input: nums = [5,0,3,8,6]
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать массив max_left и min_right.

2⃣Заполнить max_left максимальными значениями от начала массива до текущего индекса.
Заполнить min_right минимальными значениями от текущего индекса до конца массива.

3⃣Найти индекс, где max_left[i] меньше или равен min_right[i + 1].
Вернуть длину левого подмассива.

😎 Решение:

class Solution {
    func partitionDisjoint(_ nums: [Int]) -> Int {
        let n = nums.count
        var maxLeft = [Int](repeating: 0, count: n)
        var minRight = [Int](repeating: 0, count: n)
        
        maxLeft[0] = nums[0]
        for i in 1..<n {
            maxLeft[i] = max(maxLeft[i - 1], nums[i])
        }
        
        minRight[n - 1] = nums[n - 1]
        for i in stride(from: n - 2, through: 0, by: -1) {
            minRight[i] = min(minRight[i + 1], nums[i])
        }
        
        for i in 0..<n - 1 {
            if maxLeft[i] <= minRight[i + 1] {
                return i + 1
            }
        }
        return n
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний