Python | LeetCode

Задача: 979. Distribute Coins in Binary Tree
Сложность: medium

Вам дан корень бинарного дерева с n узлами, где каждый узел в дереве содержит node.val монет. Всего по всему дереву распределено n монет.

За один ход мы можем выбрать два смежных узла и переместить одну монету из одного узла в другой. Ход может быть как от родителя к ребенку, так и от ребенка к родителю.

Верните минимальное количество ходов, необходимых для того, чтобы каждый узел имел ровно одну монету.

Пример:

Input: root = [3,0,0]
Output: 2
Explanation: From the root of the tree, we move one coin to its left child, and one coin to its right child.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и определение рекурсивной функции. Инициализируйте переменную moves = 0. Определите рекурсивную функцию dfs, которая считает количество перемещений монет. Базовый случай: если текущий узел равен null, верните 0.

2⃣Рекурсивный обход дерева. Внутри dfs вызовите dfs для левого и правого поддеревьев, чтобы получить количество монет, которые нужно переместить в каждом поддереве. Вычислите количество перемещений для текущего узла: добавьте абсолютные значения перемещаемых монет в moves.

3⃣Возвращение результата. Верните количество монет, которые текущий узел может передать своему родителю: значение узла плюс количество монет в левом и правом поддеревьях минус 1. Вызовите dfs от корня дерева и верните moves.

😎 Решение:

class Solution:
    def distributeCoins(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
        self.moves = 0
        self.dfs(root)
        return self.moves

    def dfs(self, current: Optional[TreeNode]) -> int:
        if not current:
            return 0
        leftCoins = self.dfs(current.left)
        rightCoins = self.dfs(current.right)
        self.moves += abs(leftCoins) + abs(rightCoins)
        return current.val - 1 + leftCoins + rightCoins

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 397. Integer Replacement
Сложность: medium

К положительному целому числу n можно применить одну из следующих операций: если n четное, замените n на n / 2. если n нечетное, замените n на n + 1 или n - 1. верните минимальное количество операций, необходимых для того, чтобы n стало 1.

Пример:

Input: n = 8
Output: 3
Explanation: 8 -> 4 -> 2 -> 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Начните с данного числа n и выполните одну из следующих операций:
Если n четное, замените n на n / 2.
Если n нечетное, замените n на n + 1 или n - 1.

2⃣Используйте метод динамического программирования или жадный метод, чтобы найти минимальное количество операций, необходимых для достижения n = 1. Определите, какая операция (n + 1 или n - 1) является более эффективной для минимизации количества шагов.

3⃣Продолжайте выполнять выбранные операции, пока n не станет равным 1. Считайте количество выполненных операций и верните это значение как результат.

😎 Решение:

class Solution:
    def integerReplacement(self, n: int) -> int:
        def helper(n, memo):
            if n == 1:
                return 0
            if n in memo:
                return memo[n]
            
            if n % 2 == 0:
                memo[n] = 1 + helper(n // 2, memo)
            else:
                memo[n] = 1 + min(helper(n + 1, memo), helper(n - 1, memo))
                
            return memo[n]
        
        return helper(n, {})

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1051. Height Checker
Сложность: easy

Школа пытается сделать ежегодную фотографию всех учеников. Учеников просят встать в одну шеренгу в неубывающем порядке по росту. Пусть этот порядок представлен целочисленным массивом expected, где expected[i] - ожидаемый рост i-го студента в очереди. Вам дан целочисленный массив heights, представляющий текущий порядок, в котором стоят студенты. Каждый heights[i] - это высота i-го студента в очереди (с индексом 0). Верните количество индексов, в которых heights[i] != expected[i].

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создай отсортированную копию массива heights, чтобы получить ожидаемый порядок высот.

2⃣Пройди по обоим массивам и сравни элементы.

3⃣Подсчитай количество индексов, где элементы двух массивов не равны

😎 Решение:

def heightChecker(heights):
    expected = sorted(heights)
    count = 0
    for i in range(len(heights)):
        if heights[i] != expected[i]:
            count += 1
    return count

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 567. Permutation in String
Сложность: medium

Даны две строки s1 и s2. Верните true, если s2 содержит перестановку s1, или false в противном случае.

Другими словами, верните true, если одна из перестановок s1 является подстрокой s2.

Пример:

Input: s1 = "ab", s2 = "eidbaooo"
Output: true
Explanation: s2 contains one permutation of s1 ("ba").

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать массив для подсчета символов в строке s1. Затем создать аналогичный массив для первых len(s1) символов строки s2.

2⃣Использовать скользящее окно для перемещения по строке s2. Для каждой позиции окна обновлять массив подсчета символов и сравнивать его с массивом для строки s1.

3⃣Если массивы совпадают на любом этапе, вернуть true. Если окно достигает конца строки s2 и совпадений не найдено, вернуть false.

😎 Решение:

class Solution:
    def checkInclusion(self, s1: str, s2: str) -> bool:
        from collections import Counter
        
        s1Count = Counter(s1)
        s2Count = Counter(s2[:len(s1)])
        
        if s1Count == s2Count:
            return True
        
        for i in range(len(s1), len(s2)):
            s2Count[s2[i]] += 1
            s2Count[s2[i - len(s1)]] -= 1
            if s2Count[s2[i - len(s1)]] == 0:
                del s2Count[s2[i - len(s1)]]
            if s1Count == s2Count:
                return True
        
        return False

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 200. Number of Islands
Сложность: medium

Дана двумерная бинарная сетка размером m x n, представляющая карту из '1' (земля) и '0' (вода). Верните количество островов.

Остров окружён водой и образуется путём соединения соседних земель горизонтально или вертикально. Можно предположить, что все четыре края сетки окружены водой.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Линейно просканируйте двумерную карту, если узел содержит '1', то это корневой узел, который запускает поиск в глубину (DFS).

2️⃣Во время выполнения DFS каждый посещённый узел следует установить в '0', чтобы пометить его как посещённый.

3️⃣Подсчитайте количество корневых узлов, запускающих DFS. Это количество будет равно количеству островов, так как каждый DFS, начинающийся с какого-либо корня, идентифицирует остров.

😎 Решение:

class Solution:
    def numIslands(self, grid):
        if not grid:
            return 0

        num_islands = 0
        for i in range(len(grid)):
            for j in range(len(grid[0])):
                if grid[i][j] == "1":
                    self.dfs(grid, i, j)
                    num_islands += 1

        return num_islands

    def dfs(self, grid, r, c):
        if (
            r < 0
            or c < 0
            or r >= len(grid)
            or c >= len(grid[0])
            or grid[r][c] != "1"
        ):
            return
        grid[r][c] = "0"

        self.dfs(grid, r - 1, c)
        self.dfs(grid, r + 1, c)
        self.dfs(grid, r, c - 1)
        self.dfs(grid, r, c + 1)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1498. Number of Subsequences That Satisfy the Given Sum Condition
Сложность: medium

Вам дан массив целых чисел nums и целое число target.

Верните количество непустых подпоследовательностей массива nums, таких что сумма минимального и максимального элемента в них меньше или равна target. Так как ответ может быть слишком большим, верните его по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: nums = [3,5,6,7], target = 9
Output: 4
Explanation: There are 4 subsequences that satisfy the condition.
[3] -> Min value + max value <= target (3 + 3 <= 9)
[3,5] -> (3 + 5 <= 9)
[3,5,6] -> (3 + 6 <= 9)
[3,6] -> (3 + 6 <= 9)

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и подготовка:
Инициализируйте переменные answer равным 0 и n как длину массива nums.
Отсортируйте массив nums.
Подготовьте массив power для хранения степеней двойки до n по модулю 10^9+7.

2⃣Итерация и бинарный поиск:
Для каждого индекса left от 0 до n - 1 выполните бинарный поиск, чтобы найти самый правый индекс right, где nums[right] <= target - nums[left].
Если left <= right, добавьте количество допустимых подпоследовательностей к answer.

3⃣Возврат результата:
Верните answer по модулю 10^9+7.

😎 Решение:

class Solution:
    def numSubseq(self, nums: List[int], target: int) -> int:
        nums.sort()
        n = len(nums)
        mod = 10**9 + 7
        
        power = [1] * n
        for i in range(1, n):
            power[i] = power[i - 1] * 2 % mod
        
        answer = 0
        left, right = 0, n - 1
        
        while left <= right:
            if nums[left] + nums[right] <= target:
                answer = (answer + power[right - left]) % mod
                left += 1
            else:
                right -= 1
        
        return answer

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1101. The Earliest Moment When Everyone Become Friends
Сложность: medium

В социальной группе есть n человек, пронумерованных от 0 до n - 1. Вам дан массив logs, где logs[i] = [timestampi, xi, yi] указывает, что xi и yi станут друзьями в момент времени timestampi.

Дружба является симметричной. Это означает, что если a является другом b, то b является другом a. Также человек a знаком с человеком b, если a является другом b или a является другом кого-то, кто знаком с b.

Верните самое раннее время, когда каждый человек стал знаком с каждым другим человеком. Если такого времени не существует, верните -1.

Пример:

Input: logs = [[0,2,0],[1,0,1],[3,0,3],[4,1,2],[7,3,1]], n = 4
Output: 3
Explanation: At timestamp = 3, all the persons (i.e., 0, 1, 2, and 3) become friends.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте логи по времени в хронологическом порядке, так как в задаче не указано, отсортированы ли они.

2⃣Пройдитесь по отсортированным логам, применяя структуру данных "Объединение-Поиск":
Для каждого лога объедините двух участников, упомянутых в логе, с помощью функции union(a, b).
Каждое объединение добавляет новые связи между участниками.

3⃣Следите за количеством групп:
Изначально каждый участник рассматривается как отдельная группа.
Количество групп уменьшается с каждым полезным объединением.
Момент, когда количество групп уменьшается до одной, является самым ранним моментом, когда все участники становятся связанными (друзьями). Верните этот момент времени.
Если такого момента не существует, верните -1.

😎 Решение:

class UnionFind:
    def __init__(self, n):
        self.parent = list(range(n))
        self.rank = [1] * n

    def find(self, x):
        if self.parent[x] != x:
            self.parent[x] = self.find(self.parent[x])
        return self.parent[x]

    def union(self, x, y):
        rootX = self.find(x)
        rootY = self.find(y)
        
        if rootX != rootY:
            if self.rank[rootX] > self.rank[rootY]:
                self.parent[rootY] = rootX
            elif self.rank[rootX] < self.rank[rootY]:
                self.parent[rootX] = rootY
            else:
                self.parent[rootY] = rootX
                self.rank[rootX] += 1
            return True
        return False

class Solution:
    def earliestAcq(self, logs: List[List[int]], n: int) -> int:
        logs.sort()
        uf = UnionFind(n)
        group_count = n
        
        for timestamp, friendA, friendB in logs:
            if uf.union(friendA, friendB):
                group_count -= 1
            if group_count == 1:
                return timestamp
        
        return -1

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1351. Count Negative Numbers in a Sorted Matrix
Сложность: easy

Дана матрица m x n grid, которая отсортирована по убыванию как по строкам, так и по столбцам. Вернуть количество отрицательных чисел в grid.

Пример:

Input: grid = [[4,3,2,-1],[3,2,1,-1],[1,1,-1,-2],[-1,-1,-2,-3]]
Output: 8
Explanation: There are 8 negatives number in the matrix.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать переменную count = 0 для подсчета общего числа отрицательных элементов в матрице.

2⃣Использовать два вложенных цикла для итерации по каждому элементу матрицы grid, и если элемент отрицательный, увеличить count на 1.

3⃣Вернуть count.

😎 Решение:

class Solution:
    def countNegatives(self, grid):
        count = 0
        for row in grid:
            for element in row:
                if element < 0:
                    count += 1
        return count

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 936. Stamping The Sequence
Сложность: hard

Вам даны две строки stamp и target. Изначально имеется строка s длины target.length со всеми s[i] == '?'. За один ход вы можете поместить штамп над s и заменить каждую букву в s на соответствующую букву из штампа. Например, если штамп = "abc" и target = "abcba", то s изначально будет "?????". За один ход вы можете: поместить штамп в индекс 0 s, чтобы получить "abc??", поместить штамп в индекс 1 s, чтобы получить "?abc?", или поместить штамп в индекс 2 s, чтобы получить "??abc". Обратите внимание, что штамп должен полностью находиться в границах s, чтобы штамповать (то есть вы не можете поместить штамп в индекс 3 s). Мы хотим преобразовать s в цель, используя не более 10 * target.length ходов. Верните массив индекса самой левой буквы, которая штампуется на каждом ходу. Если мы не можем получить цель из s за 10 * target.length оборотов, верните пустой массив

Пример:

Input: stamp = "abc", target = "ababc"
Output: [0,2]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать переменные:
s как массив символов '?', длиной target.length.
res как список для хранения результатов.
done как массив булевых значений для отслеживания того, какие позиции уже штампованы.
target как массив символов для удобства.

2⃣Использовать функцию canStamp для проверки, можно ли штамповать stamp в target начиная с индекса i.
Использовать функцию doStamp для штампования stamp в target начиная с индекса i.
Повторять шаги, пока штампы возможны или достигнут максимум ходов (10 * target.length):
Перебрать все возможные начальные позиции для штампа.
Проверить, можно ли штамповать в текущей позиции.
Если можно, штамповать и добавить индекс в res.

3⃣Если все символы в s соответствуют символам в target, вернуть массив res в обратном порядке. Иначе, вернуть пустой массив.

😎 Решение:

def movesToStamp(stamp, target):
    s, t = list(stamp), list(target)
    m, n = len(s), len(t)
    res = []
    done = [False] * n

    def canStamp(i):
        for j in range(m):
            if t[i + j] != '?' and t[i + j] != s[j]:
                return False
        return True

    def doStamp(i):
        for j in range(m):
            t[i + j] = '?'
        res.append(i)
        done[i] = True

    changed = True
    while changed:
        changed = False
        for i in range(n - m + 1):
            if not done[i] and canStamp(i):
                doStamp(i)
                changed = True

    if all(c == '?' for c in t):
        return res[::-1]
    return []

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1420. Build Array Where You Can Find The Maximum Exactly K Comparisons
Сложность: hard

Вам даны три целых числа n, m и k. Рассмотрим следующий алгоритм для нахождения максимального элемента в массиве положительных целых чисел:

maximum_value = -1
maximum_index = -1
search_cost = 0
n = arr.length
for (i = 0; i < n; i++){
      if (maximum_value  < arr[i]){
           maximum_value  = arr[i]
           maximum_index = i
           search_cost = search_cost + 1
      }
}
return maximum_index

Вам необходимо построить массив arr, который имеет следующие свойства:
arr содержит ровно n целых чисел.
1 <= arr[i] <= m, где (0 <= i < n).
После применения указанного алгоритма к arr, значение search_cost равно k.
Верните количество способов построить массив arr с учетом указанных условий. Так как ответ может быть очень большим, ответ должен быть вычислен по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: n = 2, m = 3, k = 1
Output: 6
Explanation: The possible arrays are [1, 1], [2, 1], [2, 2], [3, 1], [3, 2] [3, 3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и базовые случаи: Инициализируем 3D массив dp размером [n+1][m+1][k+1]. Устанавливаем базовые случаи: dp[n][...][0] = 1.

2⃣Итерация и обновление массива dp: Проходим в обратном порядке по индексам i от n-1 до 0, по maxSoFar от m до 0 и по remain от 0 до k. Для каждого из этих значений обновляем dp массив, используя предыдущие результаты для вычисления текущих значений.

3⃣Возврат результата: Возвращаем значение dp[0][0][k], которое является решением исходной задачи.

😎 Решение:

class Solution:
    def numOfArrays(self, n: int, m: int, k: int) -> int:
        MOD = 10**9 + 7
        dp = [[[0] * (k + 1) for _ in range(m + 1)] for _ in range(n + 1)]
        
        for num in range(m + 1):
            dp[n][num][0] = 1
        
        for i in range(n - 1, -1, -1):
            for maxSoFar in range(m, -1, -1):
                for remain in range(k + 1):
                    ans = 0
                    for num in range(1, maxSoFar + 1):
                        ans = (ans + dp[i + 1][maxSoFar][remain]) % MOD
                    
                    if remain > 0:
                        for num in range(maxSoFar + 1, m + 1):
                            ans = (ans + dp[i + 1][num][remain - 1]) % MOD
                    
                    dp[i][maxSoFar][remain] = ans
        
        return dp[0][0][k]

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 210. Course Schedule II
Сложность: medium

Всего есть numCourses курсов, которые вы должны пройти, пронумерованных от 0 до numCourses - 1. Вам дан массив prerequisites, где prerequisites[i] = [ai, bi] указывает на то, что вы должны сначала пройти курс bi, если хотите взять курс ai.
Например, пара [0, 1] указывает на то, что для прохождения курса 0 сначала нужно пройти курс 1.
Верните порядок курсов, которые вы должны пройти, чтобы завершить все курсы. Если существует несколько правильных ответов, верните любой из них. Если невозможно завершить все курсы, верните пустой массив.

Пример 1:

Input: numCourses = 4, prerequisites = [[1,0],[2,0],[3,1],[3,2]]
Output: [0,2,1,3]
Объяснение: Всего есть 4 курса, которые нужно пройти. Чтобы взять курс 3, вы должны завершить оба курса 1 и 2. Оба курса 1 и 2 должны быть взяты после того, как вы завершите курс 0.
Таким образом, один из правильных порядков курсов — [0,1,2,3]. Другой правильный порядок — [0,2,1,3].

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация и построение графа:
Инициализируйте стек S, который будет содержать топологически отсортированный порядок курсов в нашем графе.
Постройте список смежности, используя пары ребер, указанные на входе. Важно отметить, что пара вида [a, b] указывает на то, что курс b должен быть пройден, чтобы взять курс a. Это подразумевает ребро вида b ➔ a. Учтите это при реализации алгоритма.

2️⃣Запуск поиска в глубину (DFS):
Для каждого узла в нашем графе выполните поиск в глубину (DFS), если этот узел еще не был посещен во время DFS другого узла.
Предположим, что мы выполняем поиск в глубину для узла N. Рекурсивно обойдите всех соседей узла N, которые еще не были обработаны.

3️⃣Обработка узлов и возвращение результата:
После обработки всех соседей добавьте узел N в стек. Мы используем стек для моделирования необходимого порядка. Когда мы добавляем узел N в стек, все узлы, которые требуют узел N в качестве предшественника (среди других), уже будут в стеке.
После обработки всех узлов просто верните узлы в порядке их присутствия в стеке от вершины до основания.

😎 Решение:

from collections import defaultdict

class Solution:
    WHITE = 1
    GRAY = 2
    BLACK = 3

    def findOrder(self, numCourses: int, prerequisites: List[List[int]]) -> List[int]:
        adj_list = defaultdict(list)
        for dest, src in prerequisites:
            adj_list[src].append(dest)

        topological_sorted_order = []
        is_possible = True
        color = {k: Solution.WHITE for k in range(numCourses)}

        def dfs(node: int) -> None:
            nonlocal is_possible
            if not is_possible:
                return
            color[node] = Solution.GRAY
            if node in adj_list:
                for neighbor in adj_list[node]:
                    if color[neighbor] == Solution.WHITE:
                        dfs(neighbor)
                    elif color[neighbor] == Solution.GRAY:
                        is_possible = False
            color[node] = Solution.BLACK
            topological_sorted_order.append(node)

        for vertex in range(numCourses):
            if color[vertex] == Solution.WHITE:
                dfs(vertex)

        return topological_sorted_order[::-1] if is_possible else []

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 664. Strange Printer
Сложность: hard

Существует странный принтер с двумя особыми свойствами:

Принтер может печатать последовательность одного и того же символа за раз.
На каждом шагу принтер может печатать новые символы, начиная и заканчивая в любом месте, при этом покрывая уже существующие символы.
Дана строка s. Верните минимальное количество ходов, необходимых для её печати.

Пример:

Input: s = "aaabbb"
Output: 2
Explanation: Print "aaa" first and then print "bbb".

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и подсчет:
Создайте двумерный массив dp, где dp[i][j] представляет минимальное количество ходов для печати подстроки s[i:j+1].

2⃣Динамическое программирование:
Если s[i] == s[j], тогда dp[i][j] = dp[i][j-1], так как последний символ совпадает с предыдущим.
В противном случае, dp[i][j] = min(dp[i][k] + dp[k+1][j]) для всех i <= k < j, чтобы найти минимальное количество ходов.


3⃣Возврат результата:
Возвратите dp[0][n-1], где n - длина строки s, что представляет минимальное количество ходов для печати всей строки.

😎 Решение:

class Solution:
    def strangePrinter(self, s: str) -> int:
        n = len(s)
        dp = [[0] * n for _ in range(n)]
        
        for length in range(1, n + 1):
            for i in range(n - length + 1):
                j = i + length - 1
                dp[i][j] = dp[i][j-1] + 1
                for k in range(i, j):
                    if s[k] == s[j]:
                        dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i][k] + (dp[k+1][j-1] if k + 1 <= j - 1 else 0))
        return dp[0][n-1]

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1533. Find the Index of the Large Integer
Сложность: medium

У нас есть целочисленный массив arr, в котором все элементы равны, кроме одного элемента, который больше остальных. Вам не будет предоставлен прямой доступ к массиву, вместо этого у вас будет API ArrayReader, который имеет следующие функции:

int compareSub(int l, int r, int x, int y): где 0 <= l, r, x, y < ArrayReader.length(), l <= r и x <= y. Функция сравнивает сумму подмассива arr[l..r] с суммой подмассива arr[x..y] и возвращает:
1, если arr[l] + arr[l+1] + ... + arr[r] > arr[x] + arr[x+1] + ... + arr[y].
0, если arr[l] + arr[l+1] + ... + arr[r] == arr[x] + arr[x+1] + ... + arr[y].
-1, если arr[l] + arr[l+1] + ... + arr[r] < arr[x] + arr[x+1] + ... + arr[y].

int length(): Возвращает размер массива.

Вам разрешено вызывать compareSub() не более 20 раз. Вы можете предположить, что обе функции работают за O(1) время.

Верните индекс массива arr, который содержит наибольший элемент.

Пример:

Input: arr = [7,7,7,7,10,7,7,7]
Output: 4
Explanation: The following calls to the API
reader.compareSub(0, 0, 1, 1) // returns 0 this is a query comparing the sub-array (0, 0) with the sub array (1, 1), (i.e. compares arr[0] with arr[1]).
Thus we know that arr[0] and arr[1] doesn't contain the largest element.
reader.compareSub(2, 2, 3, 3) // returns 0, we can exclude arr[2] and arr[3].
reader.compareSub(4, 4, 5, 5) // returns 1, thus for sure arr[4] is the largest element in the array.
Notice that we made only 3 calls, so the answer is valid.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Установите left = 0 и length = reader.length. left - это самый левый индекс нашего поискового пространства, а length - это размер нашего поискового пространства. Индекс большего числа всегда должен находиться в пределах [left, left + length).

2⃣Пока length > 1:
— Обновите length до length / 2.
— Установите cmp равным reader.compareSub(left, left + length - 1, left + length, left + length + length - 1).
— Если cmp равно 0, верните left + length + length, так как оставшийся элемент является большим числом. Это возможно только если текущее поисковое пространство имеет нечетную длину, поэтому если у нас четная длина, мы не беспокоимся об этом случае.
— Если cmp равно -1, увеличьте left на length.
— Если cmp равно 1, ничего не делайте, так как наш left остается прежним и мы уже разделили length на 2.

3⃣Верните left. Это стандартная процедура для бинарного поиска, когда если поиск завершается без возврата, то левая граница указывает на ответ.

😎 Решение:

class Solution:
    def getIndex(self, reader: 'ArrayReader') -> int:
        left = 0
        length = reader.length()
        while length > 1:
            length //= 2
            cmp = reader.compareSub(left, left + length - 1, left + length, left + 2 * length - 1)
            if cmp == 0:
                return left + 2 * length
            if cmp < 0:
                left += length
        return left

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Пожизненная PRO подписка на easyoffer по цене одного года.

Акция до 20 февраля. Покупаешь сейчас один раз – пользуешься всю жизнь без лимита, включая все будущие функции.

Запланированные новые фичи на ближайшие пол года:
1. Агрегатор вакансий
2. Улучшение резюме, чтобы проходить ATS системы
3. Генерация уникального резюме и сопроводительного письма под вакансию

Покупай на https://easyoffer.ru/

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:

1️⃣Мы 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.

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

3️⃣Этот 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:

class Solution:
    def countAndSay(self, n: int) -> str:
        s = "1"
        for _ in range(n - 1):
            s = re.sub(
                r"(.)\1*", lambda m: str(len(m.group(0))) + m.group(1), s
            )
        return s

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 367. Valid Perfect Square
Сложность: easy

Дано положительное целое число num, вернуть true, если num является идеальным квадратом, или false в противном случае.

Идеальный квадрат — это целое число, являющееся квадратом целого числа. Другими словами, это произведение некоторого целого числа на само себя.

Вы не должны использовать какие-либо встроенные библиотечные функции, такие как sqrt.

Пример:

Input: num = 16
Output: true
Explanation: We return true because 4 * 4 = 16 and 4 is an integer.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если num < 2, вернуть True. Установить левую границу в 2, а правую границу в num / 2.

2⃣Пока left <= right, взять x = (left + right) / 2, вычислить guess_squared = x * x и сравнить его с num:
Если guess_squared == num, вернуть True.
Если guess_squared > num, сдвинуть правую границу right = x - 1.
В противном случае сдвинуть левую границу left = x + 1.

3⃣Если вышли из цикла, вернуть False.

😎 Решение:

class Solution:
    def isPerfectSquare(self, num: int) -> bool:
    if num < 2:
        return True

    x = num // 2
    while x * x > num:
        x = (x + num // x) // 2
    return x * x == num

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1180. Count Substrings with Only One Distinct Letter
Сложность: easy

Дана строка s. Верните количество подстрок, которые содержат только одну уникальную букву.

Пример:

Input: s = "aaaba"
Output: 8
Explanation: The substrings with one distinct letter are "aaa", "aa", "a", "b".
"aaa" occurs 1 time.
"aa" occurs 2 times.
"a" occurs 4 times.
"b" occurs 1 time.
So the answer is 1 + 2 + 4 + 1 = 8.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте целочисленную переменную total для подсчета количества подстрок, а также два указателя left и right, которые отмечают начало и конец подстроки, содержащей только одну уникальную букву.

2⃣Итерируйте по строке S: Если мы не достигли конца и новый символ S[right] такой же, как и начальный символ S[left], увеличьте right на 1 для дальнейшего исследования строки S; в противном случае вычислите длину подстроки как right - left и примените формулу суммы арифметической последовательности; не забудьте установить right в left для начала исследования новой подстроки.

3⃣После завершения итерации добавьте к total количество подстрок для последнего сегмента, если он не был учтен. Верните значение total.

😎 Решение:

class Solution:
    def countLetters(self, S: str) -> int:
        total = 0
        left = 0

        for right in range(len(S) + 1):
            if right == len(S) or S[left] != S[right]:
                len_substring = right - left
                total += (1 + len_substring) * len_substring // 2
                left = right
        
        return total

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1094. Car Pooling
Сложность: medium

Есть автомобиль с пустыми сиденьями емкостью capacity. Автомобиль движется только на восток (то есть он не может повернуть и ехать на запад).

Дан целочисленный параметр capacity и массив поездок trips, где trips[i] = [numPassengersi, fromi, toi] указывает, что на i-й поездке numPassengersi пассажиров должны быть забраны на позиции fromi и высажены на позиции toi. Позиции заданы как количество километров на восток от начальной точки автомобиля.

Верните true, если возможно забрать и высадить всех пассажиров для всех указанных поездок, или false в противном случае.

Пример:

Input: trips = [[2,1,5],[3,3,7]], capacity = 4
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Простая идея заключается в том, чтобы пройти от начала до конца и проверить, превышает ли фактическая вместимость capacity.

2⃣Чтобы узнать фактическую вместимость, нужно просто знать изменение количества пассажиров в каждый момент времени.

3⃣Мы можем сохранить изменения количества пассажиров в каждый момент времени, отсортировать их по меткам времени и, наконец, пройтись по ним, чтобы проверить фактическую вместимость.

😎 Решение:

class Solution:
    def carPooling(self, trips: List[List[int]], capacity: int) -> bool:
        timestamp = {}
        for trip in trips:
            timestamp[trip[1]] = timestamp.get(trip[1], 0) + trip[0]
            timestamp[trip[2]] = timestamp.get(trip[2], 0) - trip[0]
        
        used_capacity = 0
        for time in sorted(timestamp):
            used_capacity += timestamp[time]
            if used_capacity > capacity:
                return False
        return True

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 839. Similar String Groups
Сложность: hard

Две строки, X и Y, считаются похожими, если либо они идентичны, либо мы можем сделать их эквивалентными, поменяв местами не более двух букв (в разных позициях) в строке X.

Например, "tars" и "rats" похожи (замена на позициях 0 и 2), и "rats" и "arts" похожи, но "star" не похожа на "tars", "rats" или "arts".
Эти строки образуют две связанные группы по сходству: {"tars", "rats", "arts"} и {"star"}. Обратите внимание, что "tars" и "arts" находятся в одной группе, хотя они не похожи друг на друга. Формально, каждая группа такова, что слово находится в группе, если и только если оно похоже хотя бы на одно другое слово в группе.

Вам дан список строк strs, где каждая строка в списке является анаграммой каждой другой строки в списке. Сколько групп существует?

Пример:

Input: strs = ["tars","rats","arts","star"]
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте переменную n, хранящую количество слов в strs, и создайте экземпляр UnionFind размера n.

2⃣Для любых двух слов на индексах i и j, которые ведут себя как узлы, проверьте, являются ли слова strs[i] и strs[j] похожими, и выполните операции find и union для объединения различных компонентов в один, если слова похожи.

3⃣Верните количество оставшихся групп.

😎 Решение:

class UnionFind:
    def __init__(self, size):
        self.parent = list(range(size))
        self.rank = [0] * size

    def find(self, x):
        if self.parent[x] != x:
            self.parent[x] = self.find(self.parent[x])
        return self.parent[x]

    def union(self, x, y):
        rootX = self.find(x)
        rootY = self.find(y)
        if rootX != rootY:
            if self.rank[rootX] < self.rank[rootY]:
                self.parent[rootX] = rootY
            elif self.rank[rootX] > self.rank[rootY]:
                self.parent[rootY] = rootX
            else:
                self.parent[rootY] = rootX
                self.rank[rootX] += 1

class Solution:
    def isSimilar(self, a, b):
        diff = sum(1 for x, y in zip(a, b) if x != y)
        return diff == 0 or diff == 2

    def numSimilarGroups(self, strs):
        n = len(strs)
        dsu = UnionFind(n)
        count = n

        for i in range(n):
            for j in range(i + 1, n):
                if self.isSimilar(strs[i], strs[j]) and dsu.find(i) != dsu.find(j):
                    count -= 1
                    dsu.union(i, j)

        return count

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 400. Nth Digit
Сложность: medium

Дано целое число n, вернуть n-ю цифру бесконечной последовательности чисел [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ...].

Пример:

Input: n = 3
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение диапазона:
Начните с определения количества цифр в числах текущего диапазона (1-9, 10-99, 100-999 и т.д.).
Уменьшайте значение n, вычитая количество цифр в текущем диапазоне, пока не найдете диапазон, в который попадает n-я цифра.

2⃣Нахождение конкретного числа:
Когда определите диапазон, найдите точное число, содержащее n-ю цифру.
Определите индекс цифры в этом числе.

3⃣Возвращение n-й цифры:
Извлеките и верните n-ю цифру из найденного числа.

😎 Решение:

class Solution:
    def findNthDigit(self, n: int) -> int:
        length = 1
        count = 9
        start = 1
        
        while n > length * count:
            n -= length * count
            length += 1
            count *= 10
            start *= 10
        
        start += (n - 1) // length
        s = str(start)
        return int(s[(n - 1) % length])

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний