Задача: 1325. Delete Leaves With a Given Value
Сложность: medium

Дано корневое дерево root и целое число target. Удалите все листовые узлы со значением target.

Обратите внимание, что после удаления листового узла со значением target, если его родительский узел становится листовым узлом и имеет значение target, он также должен быть удален (необходимо продолжать делать это, пока это возможно).

Пример:

Input: root = [1,2,3,2,null,2,4], target = 2
Output: [1,null,3,null,4]
Explanation: Leaf nodes in green with value (target = 2) are removed (Picture in left). 
After removing, new nodes become leaf nodes with value (target = 2) (Picture in center).

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Базовый случай: Если root равен null, верните null, чтобы обработать условия пустого дерева или прохождения за пределы листовых узлов.

2⃣Рекурсивный обход: Выполните обход в постфиксном порядке, чтобы гарантировать обработку всех потомков перед текущим узлом (root):
— Рекурсивно вызовите removeLeafNodes для левого дочернего узла root и обновите левый дочерний узел возвращаемым значением.
— Аналогично, рекурсивно вызовите removeLeafNodes для правого дочернего узла root и обновите правый дочерний узел возвращаемым значением.

3⃣Оценка узла:
— Проверьте, является ли текущий узел root листовым узлом и совпадает ли его значение с target. Если оба условия выполнены, верните null, чтобы эффективно удалить узел, не присоединяя его к родителю.
— Если узел не является листом или не совпадает с target, верните сам root.

😎 Решение:

public class Solution {
    public TreeNode RemoveLeafNodes(TreeNode root, int target) {
        if (root == null) {
            return null;
        }

        root.left = RemoveLeafNodes(root.left, target);
        root.right = RemoveLeafNodes(root.right, target);

        if (root.left == null && root.right == null && root.val == target) {
            return null;
        }
        return root;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 164. Maximum Gap
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums. Верните максимальную разницу между двумя последовательными элементами в его отсортированной форме. Если массив содержит менее двух элементов, верните 0.

Необходимо написать алгоритм, который работает за линейное время и использует линейное дополнительное пространство.

Пример:

Input: nums = [3,6,9,1]
Output: 3
Explanation: The sorted form of the array is [1,3,6,9], either (3,6) or (6,9) has the maximum difference 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Определите минимальное и максимальное значения в массиве для расчета возможного максимального интервала (разрыва) между элементами в идеально распределенном массиве.
Вычислите размер ведра (bucket size), необходимый для размещения всех элементов массива так, чтобы если массив был равномерно распределен, каждый ведер должен содержать хотя бы один элемент. Размер ведра = (max_value - min_value) / (количество элементов - 1).

2⃣Размещение элементов в ведрах:
Создайте ведра для хранения минимальных и максимальных значений каждого ведра. Используйте формулу для распределения каждого элемента в соответствующем ведре на основе его значения.
Игнорируйте пустые ведра при расчете максимального интервала.

3⃣Вычисление максимального интервала:
Пройдите через ведра и вычислите максимальный интервал, сравнивая минимальное значение текущего непустого ведра с максимальным значением предыдущего непустого ведра.
Максимальный интервал будет наибольшей разницей между "минимальными" и "максимальными" значениями последовательных непустых ведер.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int MaximumGap(int[] nums) {
        if (nums == null ||
            nums.Length < 2) 
            return 0;

        Array.Sort(nums);

        int maxGap = 0;

        for (int i = 0; i < nums.Length - 1; i++)
            maxGap = Math.Max(nums[i + 1] - nums[i], maxGap);

        return maxGap;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 715. Range Module
Сложность: hard

Модуль Range - это модуль, который отслеживает диапазоны чисел. Создайте структуру данных для отслеживания диапазонов, представленных в виде полуоткрытых интервалов, и запросов к ним. Полуоткрытый интервал [left, right) обозначает все вещественные числа x, где left <= x < right. Реализуйте класс RangeModule: RangeModule() Инициализирует объект структуры данных. void addRange(int left, int right) Добавляет полуоткрытый интервал [left, right), отслеживая каждое вещественное число в этом интервале. Добавление интервала, который частично перекрывает отслеживаемые в данный момент числа, должно добавить все числа в интервале [left, right), которые еще не отслеживаются. boolean queryRange(int left, int right) Возвращает true, если каждое действительное число в интервале [left, right) отслеживается в данный момент, и false в противном случае. void removeRange(int left, int right) Прекращает отслеживание каждого действительного числа, отслеживаемого в данный момент в полуоткрытом интервале [left, right).

Пример:

Input
["RangeModule", "addRange", "removeRange", "queryRange", "queryRange", "queryRange"]
[[], [10, 20], [14, 16], [10, 14], [13, 15], [16, 17]]
Output
[null, null, null, true, false, true]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте класс RangeModule с пустым списком диапазонов.

2⃣Для метода addRange(left, right) добавьте новый диапазон, объединяя его с существующими перекрывающимися диапазонами. Для метода queryRange(left, right) проверьте, полностью ли данный диапазон содержится в отслеживаемых диапазонах.

3⃣Для метода removeRange(left, right) удалите указанный диапазон, разбивая существующие диапазоны на соответствующие части.

😎 Решение:

public class RangeModule {

    private List<(int, int)> ranges;

    public RangeModule() {
        ranges = new List<(int, int)>();
    }

    public void AddRange(int left, int right) {
        var newRanges = new List<(int, int)>();
        int i = 0;
        while (i < ranges.Count && ranges[i].Item2 < left) {
            newRanges.Add(ranges[i]);
            i++;
        }
        while (i < ranges.Count && ranges[i].Item1 <= right) {
            left = Math.Min(left, ranges[i].Item1);
            right = Math.Max(right, ranges[i].Item2);
            i++;
        }
        newRanges.Add((left, right));
        while (i < ranges.Count) {
            newRanges.Add(ranges[i]);
            i++;
        }
        ranges = newRanges;
    }

    public bool QueryRange(int left, int right) {
        foreach (var range in ranges) {
            if (range.Item1 <= left && right <= range.Item2) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public void RemoveRange(int left, int right) {
        var newRanges = new List<(int, int)>();
        foreach (var range in ranges) {
            if (range.Item1 < left) {
                newRanges.Add((range.Item1, Math.Min(range.Item2, left)));
            }
            if (right < range.Item2) {
                newRanges.Add((Math.Max(range.Item1, right), range.Item2)));
            }
        }
        ranges = newRanges;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 641. Design Circular Deque
Сложность: medium

Разработайте свою реализацию круговой двусторонней очереди (deque). Реализуйте класс MyCircularDeque: MyCircularDeque(int k) Инициализирует deque с максимальным размером k. boolean insertFront() Добавляет элемент в переднюю часть Deque. Возвращает true, если операция прошла успешно, или false в противном случае. boolean insertLast() Добавляет элемент в заднюю часть Deque. Возвращает true, если операция выполнена успешно, или false в противном случае. boolean deleteFront() Удаляет элемент из передней части Deque. Возвращает true, если операция прошла успешно, или false в противном случае. boolean deleteLast() Удаляет элемент из задней части Deque. Возвращает true, если операция прошла успешно, или false в противном случае. int getFront() Возвращает передний элемент из Deque. Возвращает -1, если Deque пуст. int getRear() Возвращает последний элемент из Deque. Возвращает -1, если Deque пуст. boolean isEmpty() Возвращает true, если Deque пуст, или false в противном случае. boolean isFull() Возвращает true, если Deque полон, или false в противном случае.

Пример:

Input
["MyCircularDeque", "insertLast", "insertLast", "insertFront", "insertFront", "getRear", "isFull", "deleteLast", "insertFront", "getFront"]
[[3], [1], [2], [3], [4], [], [], [], [4], []]
Output
[null, true, true, true, false, 2, true, true, true, 4]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и проверка состояний
Реализуйте конструктор для инициализации кольцевой двусторонней очереди заданного размера и методы для проверки пустоты и полноты очереди.

2⃣Операции вставки
Реализуйте методы вставки элементов в переднюю и заднюю части очереди с учетом кольцевой структуры.

3⃣Операции удаления
Реализуйте методы удаления элементов из передней и задней частей очереди с учетом кольцевой структуры и методы для получения переднего и заднего элементов очереди.

😎 Решение:

public class MyCircularDeque {
    private int[] deque;
    private int front;
    private int rear;
    private int size;
    private int capacity;

    public MyCircularDeque(int k) {
        capacity = k;
        deque = new int[k];
        front = 0;
        rear = 0;
        size = 0;
    }

    public bool InsertFront(int value) {
        if (IsFull()) return false;
        front = (front - 1 + capacity) % capacity;
        deque[front] = value;
        size++;
        return true;
    }

    public bool InsertLast(int value) {
        if (IsFull()) return false;
        deque[rear] = value;
        rear = (rear + 1) % capacity;
        size++;
        return true;
    }

    public bool DeleteFront() {
        if (IsEmpty()) return false;
        front = (front + 1) % capacity;
        size--;
        return true;
    }

    public bool DeleteLast() {
        if (IsEmpty()) return false;
        rear = (rear - 1 + capacity) % capacity;
        size--;
        return true;
    }

    public int GetFront() {
        if (IsEmpty()) return -1;
        return deque[front];
    }

    public int GetRear() {
        if (IsEmpty()) return -1;
        return deque[(rear - 1 + capacity) % capacity];
    }

    public bool IsEmpty() {
        return size == 0;
    }

    public bool IsFull() {
        return size == capacity;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 996. Number of Squareful Arrays
Сложность: hard

Массив является квадратным, если сумма каждой пары соседних элементов является совершенным квадратом. Если задан целочисленный массив nums, верните количество перестановок nums, которые являются квадратными. Две перестановки perm1 и perm2 различны, если существует некоторый индекс i такой, что perm1[i] != perm2[i].

Пример:

Input: nums = [1,17,8]
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Генерация перестановок:
Сгенерируйте все возможные перестановки массива nums.
Для каждой перестановки проверьте, является ли она квадратной.

2⃣Проверка квадратности:
Для каждой перестановки проверьте, является ли сумма каждой пары соседних элементов совершенным квадратом.
Для этого используйте функцию для проверки, является ли число совершенным квадратом.

3⃣Подсчет квадратных перестановок:
Подсчитайте количество перестановок, которые являются квадратными, и верните это значение.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int NumSquarefulPerms(int[] nums) {
        Array.Sort(nums);
        var used = new bool[nums.Length];
        var result = new HashSet<string>();
        var path = new List<int>();
        Backtrack(nums, used, path, result);
        return result.Count;
    }
    
    private void Backtrack(int[] nums, bool[] used, List<int> path, HashSet<string> result) {
        if (path.Count == nums.Length) {
            if (IsSquareful(path)) {
                result.Add(string.Join(",", path));
            }
            return;
        }
        
        for (int i = 0; i < nums.Length; i++) {
            if (used[i] || (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1] && !used[i - 1])) continue;
            path.Add(nums[i]);
            used[i] = true;
            Backtrack(nums, used, path, result);
            path.RemoveAt(path.Count - 1);
            used[i] = false;
        }
    }
    
    private bool IsSquareful(List<int> perm) {
        for (int i = 0; i < perm.Count - 1; i++) {
            int sum = perm[i] + perm[i + 1];
            int root = (int)Math.Sqrt(sum);
            if (root * root != sum) return false;
        }
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 58. Length of Last Word
Сложность: easy

Дана строка s, содержащая слова и пробелы. Нужно вернуть длину последнего слова.

Пример:

Input: s = "Hello World"  
Output: 5  
Explanation: Последнее слово — "World", его длина 5.  

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Пройти строку с конца, игнорируя пробелы.

2⃣Найдя последнее слово, считать его длину.

3⃣Вернуть длину последнего слова.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int LengthOfLastWord(string s) {
        int length = 0, i = s.Length - 1;

        while (i >= 0 && s[i] == ' ') i--; // Пропуск пробелов
        while (i >= 0 && s[i] != ' ') {   // Подсчет длины слова
            length++;
            i--;
        }

        return length;
    }
}

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:

public 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: 247. Strobogrammatic Number II
Сложность: medium

Дано целое число n, верните все стробограмматические числа длины n. Ответ можно возвращать в любом порядке.

Стробограмматическое число — это число, которое выглядит одинаково при повороте на 180 градусов (если посмотреть вверх ногами).

Пример:

Input: n = 2
Output: ["11","69","88","96"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте структуру данных reversiblePairs, которая содержит все пары обратимых цифр. Вызовите и верните результат рекурсивной функции generateStroboNumbers(n, finalLength), где первый аргумент указывает, что текущий вызов создаст все стробограмматические числа длиной n, а второй аргумент указывает длину конечных стробограмматических чисел, которые мы будем генерировать, и будет использоваться для проверки возможности добавления '0' в начало и конец числа.

2⃣Создайте функцию generateStroboNumbers(n, finalLength), которая вернет все стробограмматические числа длиной n:
Проверьте базовые случаи: если n == 0, верните массив с пустой строкой [""]; если n == 1, верните ["0", "1", "8"].
Вызовите generateStroboNumbers(n - 2, finalLength), чтобы получить все стробограмматические числа длиной (n-2), и сохраните их в subAns.
Инициализируйте пустой массив currStroboNums для хранения стробограмматических чисел длиной n.

3⃣Для каждого числа в subAns добавьте все reversiblePairs в начало и конец, за исключением случая, когда текущая пара '00' и n == finalLength (потому что нельзя добавить '0' в начало числа), и добавьте это новое число в currStroboNums. В конце функции верните все стробограмматические числа, т.е. currStroboNums.

😎 Решение:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

public class Solution {
    private List<List<char>> reversiblePairs = new List<List<char>> {
        new List<char>{'0', '0'}, new List<char>{'1', '1'}, 
        new List<char>{'6', '9'}, new List<char>{'8', '8'}, new List<char>{'9', '6'}
    };
    
    public List<string> GenerateStroboNumbers(int n, int finalLength) {
        if (n == 0) {
            return new List<string> { "" };
        }
        
        if (n == 1) {
            return new List<string> { "0", "1", "8" };
        }
        
        List<string> prevStroboNums = GenerateStroboNumbers(n - 2, finalLength);
        List<string> currStroboNums = new List<string>();
        
        foreach (string prevStroboNum in prevStroboNums) {
            foreach (List<char> pair in reversiblePairs) {
                if (pair[0] != '0' || n != finalLength) {
                    currStroboNums.Add(pair[0] + prevStroboNum + pair[1]);
                }
            }
        }
        
        return currStroboNums;
    }
    
    public List<string> FindStrobogrammatic(int n) {
        return GenerateStroboNumbers(n, n);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 916. Word Subsets
Сложность: medium

Вам даны два массива строк words1 и words2. Строка b является подмножеством строки a, если каждая буква в b встречается в ней, включая кратность. Например, "wrr" является подмножеством "warrior", но не является подмножеством "world". Строка a из words1 является универсальной, если для каждой строки b в words2, b является подмножеством a. Верните массив всех универсальных строк в words1. Вы можете вернуть ответ в любом порядке.

Пример:

Input: words1 = ["amazon","apple","facebook","google","leetcode"], words2 = ["e","o"]
Output: ["facebook","google","leetcode"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Подсчитать максимальное количество каждой буквы в каждом слове из words2.

2⃣Проверить каждое слово из words1, если оно содержит не менее максимального количества каждой буквы, которая встречается в словах из words2.

3⃣Вернуть массив слов из words1, которые удовлетворяют этому условию.

😎 Решение:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Solution {
    public IList<string> WordSubsets(string[] words1, string[] words2) {
        int[] maxCount = new int[26];
        foreach (string word in words2) {
            int[] count = GetCount(word);
            for (int i = 0; i < 26; i++) {
                maxCount[i] = Math.Max(maxCount[i], count[i]);
            }
        }

        List<string> result = new List<string>();
        foreach (string word in words1) {
            int[] count = GetCount(word);
            if (IsUniversal(count, maxCount)) {
                result.Add(word);
            }
        }

        return result;
    }

    private int[] GetCount(string word) {
        int[] count = new int[26];
        foreach (char c in word) {
            count[c - 'a']++;
        }
        return count;
    }

    private bool IsUniversal(int[] count, int[] maxCount) {
        for (int i = 0; i < 26; i++) {
            if (count[i] < maxCount[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 553. Optimal Division
Сложность: medium

Дано целочисленный массив nums. Соседние целые числа в nums будут выполнять деление с плавающей запятой.

Например, для nums = [2,3,4] мы будем вычислять выражение "2/3/4".
Однако, вы можете добавить любое количество скобок в любое место, чтобы изменить приоритет операций. Вы хотите добавить эти скобки так, чтобы значение выражения после вычисления было максимальным.

Верните соответствующее выражение, которое имеет максимальное значение в строковом формате.

Пример:

Input: nums = [1000,100,10,2]
Output: "1000/(100/10/2)"
Explanation: 1000/(100/10/2) = 1000/((100/10)/2) = 200
However, the bold parenthesis in "1000/((100/10)/2)" are redundant since they do not influence the operation priority.
So you should return "1000/(100/10/2)".
Other cases:
1000/(100/10)/2 = 50
1000/(100/(10/2)) = 50
1000/100/10/2 = 0.5
1000/100/(10/2) = 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Разверните оба числа. Инициализируйте массив ans с (N+M) нулями. Для каждой цифры во втором числе: держите переменную переноса, изначально равную 0. Инициализируйте массив (currentResult), начинающийся с некоторых нулей в зависимости от места цифры во втором числе.

2⃣Для каждой цифры первого числа: умножьте цифру второго числа на цифру первого числа и добавьте предыдущий перенос к результату умножения. Возьмите остаток от деления на 10, чтобы получить последнюю цифру. Добавьте последнюю цифру к массиву currentResult. Разделите результат умножения на 10, чтобы получить новое значение переноса.

3⃣После итерации по каждой цифре в первом числе, если перенос не равен нулю, добавьте перенос к массиву currentResult. Добавьте currentResult к массиву ans. Если последняя цифра в ans равна нулю, перед разворотом ans удалите этот ноль, чтобы избежать ведущего нуля в окончательном ответе. Разверните ans и верните его.

😎 Решение:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Solution {
    private List<int> AddStrings(List<int> num1, List<int> num2) {
        var ans = new List<int>();
        int carry = 0;
        int n1 = num1.Count;
        int n2 = num2.Count;

        for (int i = 0; i < Math.Max(n1, n2) + 1; ++i) {
            int digit1 = i < n1 ? num1[i] : 0;
            int digit2 = i < n2 ? num2[i] : 0;
            int sum = digit1 + digit2 + carry;
            carry = sum / 10;
            ans.Add(sum % 10);
        }
        return ans;
    }

    private List<int> MultiplyOneDigit(string firstNumber, char secondNumberDigit, int numZeros) {
        var currentResult = new List<int>(new int[numZeros]);
        int carry = 0;

        foreach (char digit in firstNumber) {
            int multiplication = (secondNumberDigit - '0') * (digit - '0') + carry;
            carry = multiplication / 10;
            currentResult.Add(multiplication % 10);
        }
        if (carry != 0) {
            currentResult.Add(carry);
        }
        return currentResult;
    }

    public string Multiply(string firstNumber, string secondNumber) {
        if (firstNumber == "0" || secondNumber == "0") {
            return "0";
        }

        firstNumber = new string(firstNumber.Reverse().ToArray());
        secondNumber = new string(secondNumber.Reverse().ToArray());

        var ans = new List<int>(new int[firstNumber.Length + secondNumber.Length]);

        for (int i = 0; i < secondNumber.Length; ++i) {
            ans = AddStrings(MultiplyOneDigit(firstNumber, secondNumber[i], i), ans);
        }

        while (ans.Last() == 0) {
            ans.RemoveAt(ans.Count - 1);
        }

        var answer = new System.Text.StringBuilder();
        for (int i = ans.Count - 1; i >= 0; --i) {
            answer.Append(ans[i]);
        }

        return answer.ToString();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1114. Print in Order
Сложность: easy

Предположим, у нас есть класс:

public class Foo {
  public void first() { print("first"); }
  public void second() { print("second"); }
  public void third() { print("third"); }
}

Один и тот же экземпляр Foo будет передан трем разным потокам. Поток A вызовет first(), поток B вызовет second(), и поток C вызовет third(). Спроектируйте механизм и модифицируйте программу, чтобы гарантировать, что second() выполняется после first(), а third() выполняется после second().

Примечание:
Мы не знаем, как потоки будут планироваться в операционной системе, даже если числа в вводе подразумевают порядок выполнения. Формат ввода, который вы видите, в основном предназначен для обеспечения полноты наших тестов.

Пример:

Input: nums = [1,2,3]
Output: "firstsecondthird"
Explanation: There are three threads being fired asynchronously. The input [1,2,3] means thread A calls first(), thread B calls second(), and thread C calls third(). "firstsecondthird" is the correct output.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных:
Инициализируйте координационные переменные firstJobDone и secondJobDone, чтобы указать, что задания еще не выполнены.

2⃣Функция first():
В этой функции нет зависимости, поэтому можно сразу приступить к выполнению задания. В конце функции обновите переменную firstJobDone, чтобы указать, что первое задание выполнено.

3⃣Функции second() и third():
В функции second() проверьте статус firstJobDone. Если она не обновлена, подождите, иначе переходите к выполнению второго задания. В конце функции обновите переменную secondJobDone, чтобы отметить завершение второго задания.
В функции third() проверьте статус secondJobDone. Аналогично функции second(), подождите сигнала secondJobDone перед тем, как приступить к выполнению третьего задания.

😎 Решение:

using System;
using System.Threading;

public class Foo {
    private SemaphoreSlim firstJobDone = new SemaphoreSlim(0, 1);
    private SemaphoreSlim secondJobDone = new SemaphoreSlim(0, 1);

    public void First(Action printFirst) {
        printFirst();
        firstJobDone.Release();
    }

    public void Second(Action printSecond) {
        firstJobDone.Wait();
        printSecond();
        secondJobDone.Release();
    }

    public void Third(Action printThird) {
        secondJobDone.Wait();
        printThird();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1361. Validate Binary Tree Nodes
Сложность: easy

У вас есть n узлов бинарного дерева, пронумерованных от 0 до n-1, где узел i имеет двух детей: leftChild[i] и rightChild[i]. Верните true, если и только если все заданные узлы образуют ровно одно допустимое бинарное дерево.

Если у узла i нет левого ребенка, то leftChild[i] будет равен -1, аналогично для правого ребенка.

Обратите внимание, что узлы не имеют значений и мы используем только номера узлов в этой задаче.

Пример:

Input: n = 4, leftChild = [1,-1,3,-1], rightChild = [2,-1,-1,-1]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверка количества родителей для каждого узла:
Создайте массив для отслеживания количества родителей для каждого узла. Проходите через leftChild и rightChild, увеличивая счетчик для каждого ребенка. Если какой-либо узел имеет более одного родителя, возвращайте false.

2⃣Поиск корневого узла и проверка на единственное дерево:
Найдите корневой узел (узел с нулевым количеством родителей). Если корневых узлов нет или больше одного, верните false. Используйте BFS или DFS, чтобы проверить, что все узлы достижимы от корня и что нет циклов.

3⃣Проверка на достижение всех узлов:
Проверьте, что количество посещенных узлов равно n. Если нет, верните false. В противном случае, верните true.
😎 Решение:

using System;
using System.Collections.Generic;

public class Solution {
    public bool ValidateBinaryTreeNodes(int n, int[] leftChild, int[] rightChild) {
        int[] parents = new int[n];
        
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (leftChild[i] != -1) {
                if (++parents[leftChild[i]] > 1) {
                    return false;
                }
            }
            if (rightChild[i] != -1) {
                if (++parents[rightChild[i]] > 1) {
                    return false;
                }
            }
        }
        
        int root = -1;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (parents[i] == 0) {
                if (root == -1) {
                    root = i;
                } else {
                    return false;
                }
            }
        }
        
        if (root == -1) {
            return false;
        }
        
        HashSet<int> visited = new HashSet<int>();
        Queue<int> queue = new Queue<int>();
        queue.Enqueue(root);
        
        while (queue.Count > 0) {
            int node = queue.Dequeue();
            if (!visited.Add(node)) {
                return false;
            }
            if (leftChild[node] != -1) {
                queue.Enqueue(leftChild[node]);
            }
            if (rightChild[node] != -1) {
                queue.Enqueue(rightChild[node]);
            }
        }
        
        return visited.Count == n;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 868. Binary Gap
Сложность: easy

Дано положительное целое число n, найдите и верните наибольшее расстояние между любыми двумя соседними единицами в двоичном представлении числа n. Если нет двух соседних единиц, верните 0.

Две единицы считаются соседними, если их разделяют только нули (возможно, никаких нулей нет). Расстояние между двумя единицами — это абсолютная разница между их позициями в битовом представлении. Например, две единицы в "1001" имеют расстояние 3.

Пример:

Input: n = 22
Output: 2
Explanation: 22 in binary is "10110".
The first adjacent pair of 1's is "10110" with a distance of 2.
The second adjacent pair of 1's is "10110" with a distance of 1.
The answer is the largest of these two distances, which is 2.
Note that "10110" is not a valid pair since there is a 1 separating the two 1's underlined.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте список A индексов i, таких что в двоичном представлении числа n i-й бит установлен в 1.

2⃣Используйте список A, чтобы найти максимальное расстояние между соседними значениями. Для этого пройдите по списку и вычислите разницу между каждым соседним элементом.

3⃣Верните найденное максимальное расстояние.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int BinaryGap(int N) {
        int[] A = new int[32];
        int t = 0;
        for (int i = 0; i < 32; ++i)
            if (((N >> i) & 1) != 0)
                A[t++] = i;

        int ans = 0;
        for (int i = 0; i < t - 1; ++i)
            ans = Math.Max(ans, A[i + 1] - A[i]);
        return ans;
    }
}

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:

public class Solution {
    public int BalancedString(string s) {
        int n = s.Length;
        var count = new Dictionary<char, int>();
        foreach (char c in s) {
            if (count.ContainsKey(c)) count[c]++;
            else count[c] = 1;
        }
        int target = n / 4;

        bool IsBalanced() {
            return count['Q'] <= target && count['W'] <= target && count['E'] <= target && count['R'] <= target;
        }

        if (IsBalanced()) return 0;

        int minLength = n;
        int left = 0;

        for (int right = 0; right < n; right++) {
            count[s[right]]--;
            while (IsBalanced()) {
                minLength = Math.Min(minLength, right - left + 1);
                count[s[left]]++;
                left++;
            }
        }

        return minLength;
    }
}

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:

public class Solution {
    public bool IsPathCrossing(string path) {
        var moves = new Dictionary<char, (int, int)> {
            {'N', (0, 1)}, {'S', (0, -1)}, {'E', (1, 0)}, {'W', (-1, 0)}
        };
        var visited = new HashSet<(int, int)> { (0, 0) };
        int x = 0, y = 0;

        foreach (char c in path) {
            var move = moves[c];
            x += move.Item1;
            y += move.Item2;
            if (visited.Contains((x, y))) {
                return true;
            }
            visited.Add((x, y));
        }

        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 424. Longest Repeating Character Replacement
Сложность: medium

Вам дана строка s и целое число k. Вы можете выбрать любой символ строки и заменить его на любой другой заглавный английский символ. Вы можете выполнить эту операцию не более k раз.

Верните длину самой длинной подстроки, содержащей одну и ту же букву, которую можно получить после выполнения вышеуказанных операций.

Пример:

Input: s = "ABAB", k = 2
Output: 4
Explanation: Replace the two 'A's with two 'B's or vice versa.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите диапазон поиска. Минимальная длина подстроки с одинаковыми символами всегда равна 1 (назовем ее min), а максимальная длина подстроки может быть равна длине данной строки (назовем ее max). Ответ будет лежать в диапазоне [min, max] (включительно).

2⃣Инициализируйте две переменные lo и hi для бинарного поиска. lo всегда указывает на длину допустимой строки, а hi - на недопустимую длину. Изначально lo равно 1, а hi равно max+1.

3⃣Выполните бинарный поиск, чтобы найти максимальное значение lo, которое представляет самую длинную допустимую подстроку. В конце lo будет содержать ответ, а hi будет на единицу больше lo.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int CharacterReplacement(string s, int k) {
        int lo = 1;
        int hi = s.Length + 1;

        while (lo + 1 < hi) {
            int mid = lo + (hi - lo) / 2;
            if (CanMakeValidSubstring(s, mid, k)) {
                lo = mid;
            } else {
                hi = mid;
            }
        }
        return lo;
    }

    private bool CanMakeValidSubstring(string s, int substringLength, int k) {
        int[] freqMap = new int[26];
        int maxFrequency = 0;
        int start = 0;
        for (int end = 0; end < s.Length; end++) {
            freqMap[s[end] - 'A']++;

            if (end + 1 - start > substringLength) {
                freqMap[s[start] - 'A']--;
                start++;
            }

            maxFrequency = Math.Max(maxFrequency, freqMap[s[end] - 'A']);
            if (substringLength - maxFrequency <= k) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 892. Surface Area of 3D Shapes
Сложность: easy

Вам дана сетка n x n, на которой вы разместили несколько кубиков 1 x 1 x 1. Каждое значение v = grid[i][j] представляет собой башню из v кубиков, размещенных на вершине ячейки (i, j). После размещения кубиков вы решили склеить все непосредственно прилегающие кубики друг с другом, образовав несколько неправильных 3D-фигур. Верните общую площадь поверхности получившихся фигур. Примечание: нижняя грань каждой фигуры учитывается в площади ее поверхности.

Пример:

Input: grid = [[1,2],[3,4]]
Output: 34

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Пройти по всей сетке и для каждой башни (ячейки) посчитать начальную площадь поверхности: добавить площадь верхней и нижней граней, а также четыре боковые грани.

2⃣Для каждой башни уменьшить площадь боковых граней, которые прилегают к соседним башням, с учетом высоты соседних башен.

3⃣Просуммировать все значения площадей для получения итоговой площади поверхности.

😎 Решение:

public int SurfaceArea(int[][] grid) {
    int n = grid.Length;
    int area = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            if (grid[i][j] > 0) {
                area += (grid[i][j] * 4) + 2;
            }
            if (i > 0) {
                area -= Math.Min(grid[i][j], grid[i-1][j]) * 2;
            }
            if (j > 0) {
                area -= Math.Min(grid[i][j], grid[i][j-1]) * 2;
            }
        }
    }
    return area;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 914. X of a Kind in a Deck of Cards
Сложность: easy

Вам дан целочисленный массив deck, где deck[i] - число, написанное на i-й карте. Разделите карты на одну или несколько групп так, чтобы: в каждой группе было ровно x карт, где x > 1, и на всех картах в одной группе было написано одно и то же целое число. Верните true, если такое разделение возможно, или false в противном случае.

Пример:

Input: deck = [1,2,3,4,4,3,2,1]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать словарь для подсчета частоты каждого числа в массиве deck.

2⃣Найти наибольший общий делитель (НОД) всех частот.

3⃣Проверить, больше ли НОД 1, чтобы определить, можно ли разделить карты на группы.

😎 Решение:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Solution {
    public bool HasGroupsSizeX(int[] deck) {
        var count = deck.GroupBy(x => x).ToDictionary(g => g.Key, g => g.Count());
        var freqValues = count.Values.ToList();
        var g = freqValues.Aggregate(Gcd);
        return g > 1;
    }

    private int Gcd(int a, int b) {
        while (b != 0) {
            int temp = a % b;
            a = b;
            b = temp;
        }
        return a;
    }
}

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:

public class Solution {
    private int[] Dfs(int node, int parent, Dictionary<int, List<int>> adj, char[] labels, int[] ans) {
        int[] nodeCounts = new int[26];
        nodeCounts[labels[node] - 'a'] = 1;

        if (!adj.ContainsKey(node))
            return nodeCounts;

        foreach (int child in adj[node]) {
            if (child == parent) {
                continue;
            }
            int[] childCounts = Dfs(child, node, adj, labels, ans);
            for (int i = 0; i < 26; i++) {
                nodeCounts[i] += childCounts[i];
            }
        }

        ans[node] = nodeCounts[labels[node] - 'a'];
        return nodeCounts;
    }

    public int[] CountSubTrees(int n, int[][] edges, string labels) {
        var adj = new Dictionary<int, List<int>>();
        foreach (var edge in edges) {
            if (!adj.ContainsKey(edge[0])) {
                adj[edge[0]] = new List<int>();
            }
            if (!adj.ContainsKey(edge[1])) {
                adj[edge[1]] = new List<int>();
            }
            adj[edge[0]].Add(edge[1]);
            adj[edge[1]].Add(edge[0]);
        }

        var ans = new int[n];
        Dfs(0, -1, adj, labels.ToCharArray(), ans);
        return ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний