Задача: 767. Reorganize String
Сложность: medium

Дана строка s, переставьте символы строки s так, чтобы любые два соседних символа не были одинаковыми.

Верните любую возможную перестановку строки s или верните "", если это невозможно.

Пример:

Input: s = "aab"
Output: "aba"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте пустой список ans для хранения переставленных символов. Создайте приоритетную очередь pq, используя структуру данных кучи. Каждый элемент в pq — это кортеж, содержащий количество символов и сам символ. Приоритетная очередь упорядочена так, что элементы с большим количеством имеют более высокий приоритет.

2⃣Извлеките элемент с наивысшим приоритетом из pq. Присвойте его количество и символ переменным count_first и char_first соответственно. Если ans пуст или текущий символ char_first отличается от последнего символа в ans, добавьте char_first в ans. Если количество char_first не равно нулю, уменьшите его на один. Если обновленное количество больше нуля, поместите его обратно в pq. Перейдите к следующей итерации.

3⃣В противном случае, если char_first совпадает с последним символом в ans, нужно выбрать другой символ. Если pq пуста, верните пустую строку, так как переставить символы невозможно. Извлеките следующий элемент из pq, присвоив его количество и символ переменным count_second и char_second соответственно. Добавьте char_second в ans. Если количество char_second не равно нулю, уменьшите его на один. Если обновленное количество больше нуля, поместите его обратно в pq. Наконец, поместите оригинальный char_first обратно в pq. Верните переставленные символы как строку, объединив элементы в ans.

😎 Решение:

import java.util.*;

class Solution {
    public String reorganizeString(String s) {
        int[] charCounts = new int[26];
        for (char c : s) {
            charCounts[c - 'a']++;
        }

        PriorityQueue<int[]> pq = new PriorityQueue<>((a, b) -> b[0] - a[0]);
        for (int i = 0; i < 26; i++) {
            if (charCounts[i] > 0) {
                pq.add(new int[]{charCounts[i], i + 'a'});
            }
        }
        
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        while (!pq.isEmpty()) {
            int[] first = pq.poll();
            if (result.length() == 0 || first[1] != result.charAt(result.length() - 1)) {
                result.append((char)first[1]);
                if (--first[0] > 0) {
                    pq.add(first);
                }
            } else {
                if (pq.isEmpty()) {
                    return "";
                }
                int[] second = pq.poll();
                result.append((char)second[1]);
                if (--second[0] > 0) {
                    pq.add(second);
                }
                pq.add(first);
            }
        }

        return result.toString();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1464. Maximum Product of Two Elements in an Array
Сложность: easy

Дан массив целых чисел nums, выберите два разных индекса i и j этого массива. Верните максимальное значение (nums[i]-1)*(nums[j]-1).

Пример:

Input: nums = [3,4,5,2]
Output: 12 
Explanation: If you choose the indices i=1 and j=2 (indexed from 0), you will get the maximum value, that is, (nums[1]-1)*(nums[2]-1) = (4-1)*(5-1) = 3*4 = 12. 

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте biggest = 0 и secondBiggest = 0.

2⃣Итерируйте по каждому элементу массива nums:
Если текущий элемент больше biggest, обновите secondBiggest = biggest и biggest = текущий элемент.
Иначе обновите secondBiggest, если текущий элемент больше secondBiggest.

3⃣Верните (biggest - 1) * (secondBiggest - 1).

😎 Решение:

class Solution {
    public int maxProduct(int[] nums) {
        int biggest = 0;
        int secondBiggest = 0;
        for (int num : nums) {
            if (num > biggest) {
                secondBiggest = biggest;
                biggest = num;
            } else {
                secondBiggest = Math.max(secondBiggest, num);
            }
        }
        
        return (biggest - 1) * (secondBiggest - 1);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 845. Longest Mountain in Array
Сложность: medium

Вы можете вспомнить, что массив arr является горным массивом тогда и только тогда, когда:
длина массива arr >= 3
Существует индекс i (счёт начинается с 0) такой, что:
arr[0] < arr[1] < ... < arr[i - 1] < arr[i]
arr[i] > arr[i + 1] > ... > arr[arr.length - 1]
Дан целочисленный массив arr, верните длину самой длинной подпоследовательности, которая является горной. Верните 0, если такой подпоследовательности нет.

Пример:

Input: arr = [2,1,4,7,3,2,5]
Output: 5
Explanation: The largest mountain is [1,4,7,3,2] which has length 5.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте переменные для отслеживания текущего основания и максимальной длины горного массива.

2⃣Для каждого индекса, который может быть началом горного массива, определите пиковый элемент и найдите правую границу горного массива.

3⃣Если найден горный массив, обновите максимальную длину и переместите основание на конец текущего горного массива.

😎 Решение:

class Solution {
    public int longestMountain(int[] A) {
        int N = A.length;
        int ans = 0, base = 0;
        while (base < N) {
            int end = base;
            if (end + 1 < N && A[end] < A[end + 1]) {
                while (end + 1 < N && A[end] < A[end + 1]) end++;

                if (end + 1 < N && A[end] > A[end + 1]) {
                    while (end + 1 < N && A[end] > A[end + 1]) end++;
                    ans = Math.max(ans, end - base + 1);
                }
            }

            base = Math.max(end, base + 1);
        }

        return ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 501. Find Mode in Binary Search Tree
Сложность: easy

Дано корень бинарного дерева поиска (BST) с дубликатами. Необходимо вернуть все моды (т.е. самые часто встречающиеся элементы) в этом дереве.
Если в дереве более одной моды, верните их в любом порядке.

Предположим, что BST определяется следующим образом:
Левое поддерево узла содержит только узлы с ключами, меньшими или равными ключу этого узла.
Правое поддерево узла содержит только узлы с ключами, большими или равными ключу этого узла.
Оба поддерева также должны быть бинарными деревьями поиска.

Пример:

Input: root = [1,null,2,2]
Output: [2]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Обход дерева
Выполните обход дерева (inorder DFS) с использованием рекурсивной функции dfs, чтобы пройти по всем узлам дерева. На каждом узле добавьте node.val в список values.

2⃣Поиск мод
Инициализируйте переменные maxStreak, currStreak, currNum как 0 и пустой список ans. Пройдите по списку values. Для каждого числа num: если num равно currNum, увеличьте currStreak. Иначе, установите currStreak равным 1, а currNum равным num. Если currStreak больше maxStreak, обновите maxStreak и сбросьте ans. Если currStreak равен maxStreak, добавьте num в ans.

3⃣Возврат результата
Верните список ans.

😎 Решение:

class Solution {
    public int[] findMode(TreeNode root) {
        List<Integer> values = new ArrayList();
        dfs(root, values);

        int maxStreak = 0;
        int currStreak = 0;
        int currNum = 0;
        List<Integer> ans = new ArrayList();

        for (int num : values) {
            if (num == currNum) {
                currStreak++;
            } else {
                currStreak = 1;
                currNum = num;
            }
            
            if (currStreak > maxStreak) {
                ans = new ArrayList();
                maxStreak = currStreak;
            }
            
            if (currStreak == maxStreak) {
                ans.add(num);
            }
        }
        
        int[] result = new int[ans.size()];
        for (int i = 0; i < ans.size(); i++) {
            result[i] = ans.get(i);
        }
        
        return result;
    }
    
    public void dfs(TreeNode node, List<Integer> values) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        
        dfs(node.left, values);
        values.add(node.val);
        dfs(node.right, values);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 628. Maximum Product of Three Numbers
Сложность: easy

Задав целочисленный массив nums, найдите три числа, произведение которых максимально, и верните максимальное произведение.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте массив nums.

2⃣Найдите два возможных максимальных произведения: Произведение трех наибольших элементов массива. Произведение двух наименьших (отрицательных) и одного наибольшего элемента массива.

3⃣Верните максимальное из двух найденных произведений.

😎 Решение:

import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public int maximumProduct(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        int max1 = nums[n - 1] * nums[n - 2] * nums[n - 3];
        int max2 = nums[0] * nums[1] * nums[n - 1];
        return Math.max(max1, max2);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 644. Maximum Average Subarray II
Сложность: hard

Вам дан целочисленный массив nums, состоящий из n элементов, и целое число k. Найдите смежный подмассив, длина которого больше или равна k и который имеет максимальное среднее значение, и верните это значение. Принимается любой ответ с погрешностью вычислений менее 10-5.

Пример:

Input: nums = [1,12,-5,-6,50,3], k = 4
Output: 12.75000

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используйте скользящее окно длины k для нахождения начального среднего значения.

2⃣Перемещайте окно по массиву, добавляя следующий элемент и убирая предыдущий, обновляя текущее среднее значение.

3⃣Следите за максимальным средним значением и верните его после проверки всех возможных окон.

😎 Решение:

class Solution {
    public double findMaxAverage(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        int currSum = 0;
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            currSum += nums[i];
        }
        int maxSum = currSum;
        for (int i = k; i < n; i++) {
            currSum += nums[i] - nums[i - k];
            if (currSum > maxSum) {
                maxSum = currSum;
            }
        }
        return maxSum / (double) k;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 827. Making A Large Island
Сложность: hard

Вам дан n x n бинарный матрица grid. Вам разрешено изменить не более одного 0 на 1.

Верните размер самого большого острова в grid после выполнения этой операции.

Остров — это группа 1, соединенных в 4 направлениях.

Пример:

Input: grid = [[1,1],[1,0]]
Output: 4
Explanation: Change the 0 to 1 and make the island bigger, only one island with area = 4.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Пройдите по матрице и пометьте каждую группу, используя уникальный индекс, и запомните её размер.

2⃣Для каждого 0 в матрице проверьте соседние группы и вычислите потенциальный размер острова, если изменить этот 0 на 1.

3⃣Возвращайте максимальный размер острова, учитывая как уже существующие острова, так и потенциальные, образованные после изменения 0 на 1.

😎 Решение:

class Solution {
    int[] dr = new int[]{-1, 0, 1, 0};
    int[] dc = new int[]{0, -1, 0, 1};
    int[][] grid;
    int N;

    public int largestIsland(int[][] grid) {
        this.grid = grid;
        N = grid.length;

        int index = 2;
        int[] area = new int[N*N + 2];
        for (int r = 0; r < N; ++r)
            for (int c = 0; c < N; ++c)
                if (grid[r][c] == 1)
                    area[index] = dfs(r, c, index++);

        int ans = 0;
        for (int x: area) ans = Math.max(ans, x);
        for (int r = 0; r < N; ++r)
            for (int c = 0; c < N; ++c)
                if (grid[r][c] == 0) {
                    Set<Integer> seen = new HashSet();
                    for (Integer move: neighbors(r, c))
                        if (grid[move / N][move % N] > 1)
                            seen.add(grid[move / N][move % N]);

                    int bns = 1;
                    for (int i: seen) bns += area[i];
                    ans = Math.max(ans, bns);
                }

        return ans;
    }

    public int dfs(int r, int c, int index) {
        int ans = 1;
        grid[r][c] = index;
        for (Integer move: neighbors(r, c)) {
            if (grid[move / N][move % N] == 1) {
                grid[move / N][move % N] = index;
                ans += dfs(move / N, move % N, index);
            }
        }

        return ans;
    }

    public List<Integer> neighbors(int r, int c) {
        List<Integer> ans = new ArrayList();
        for (int k = 0; k < 4; ++k) {
            int nr = r + dr[k];
            int nc = c + dc[k];
            if (0 <= nr && nr < N && 0 <= nc && nc < N)
                ans.add(nr * N + nc);
        }

        return ans;
    }

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 942. DI String Match
Сложность: easy

Перестановка perm из n + 1 целых чисел всех целых чисел в диапазоне [0, n] может быть представлена в виде строки s длины n, где: s[i] == 'I', если perm[i] < perm[i + 1], и s[i] == 'D', если perm[i] > perm[i + 1]. Получив строку s, восстановите перестановку perm и верните ее. Если существует несколько допустимых перестановок perm, верните любую из них.

Пример:

Input: s = "IDID"
Output: [0,4,1,3,2]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать два указателя low и high для отслеживания минимального и максимального числа, которые можно использовать в перестановке.

2⃣Создать массив perm длиной n + 1.
Пройти по строке s:
Если текущий символ равен 'I', добавить low в текущую позицию perm и увеличить low.
Если текущий символ равен 'D', добавить high в текущую позицию perm и уменьшить high.
Добавить оставшееся значение (low или high, так как они будут равны) в последнюю позицию perm.

3⃣Вернуть массив perm.

😎 Решение:

class Solution {
    public int[] diStringMatch(String s) {
        int n = s.length();
        int low = 0, high = n;
        int[] perm = new int[n + 1];
        
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (s.charAt(i) == 'I') {
                perm[i] = low++;
            } else {
                perm[i] = high--;
            }
        }
        
        perm[n] = low;
        return perm;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 510. Inorder Successor in BST II
Сложность: medium

Дан узел в двоичном дереве поиска, верните его последующего (in-order successor) в этом дереве. Если у узла нет последующего, верните null.

Последующий узла — это узел с наименьшим ключом, большим, чем node.val.

Вы будете иметь прямой доступ к узлу, но не к корню дерева. Каждый узел будет иметь ссылку на своего родителя.

Пример:

Input: tree = [5,3,6,2,4,null,null,1], node = 6
Output: null
Explanation: There is no in-order successor of the current node, so the answer is null.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверка правого поддерева
Если у узла есть правый потомок, перейдите к правому узлу, затем спускайтесь влево до самого нижнего узла. Этот узел будет следующим узлом в порядке in-order.

2⃣Поиск предка
Если у узла нет правого потомка, поднимайтесь по дереву до тех пор, пока узел не станет левым потомком своего родителя. Родитель этого узла будет следующим узлом в порядке in-order.

3⃣Возвращение результата
Верните найденный узел или null, если следующий узел не найден.

😎 Решение:

class Node {
    public int val;
    public Node left;
    public Node right;
    public Node parent;
}

class Solution {
  public Node inorderSuccessor(Node x) {
    if (x.right != null) {
      x = x.right;
      while (x.left != null) x = x.left;
      return x;
    }

    while (x.parent != null && x == x.parent.right) x = x.parent;
    return x.parent;
  }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: №30. Substring with Concatenation of All Words
Сложность: hard

Дана строка s и массив строк words, все слова одинаковой длины.
Нужно найти все стартовые индексы подстрок в s, которые являются конкатенацией всех слов из массива (в любом порядке и без повторов).
Верните список индексов, где такие подстроки начинаются.

Пример:

Input: s = "barfoothefoobarman", words = ["foo","bar"] Output: [0,9]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать карту частот mapOfWords для слов из words, а также массив arr для подсчета символов всех слов (предварительная фильтрация).

2⃣Использовать скользящее окно длиной totalLen = k * words.length, где k — длина одного слова. На каждом шаге сравнивать текущую подстроку с шаблоном.

3⃣Проверить:
- Совпадают ли символы (arr стал нулевым по всем позициям).
- Можно ли разбить подстроку на слова, соответствующие words, без нарушений частоты и порядка.

😎 Решение:

class Solution {
    public List<Integer> findSubstring(String s, String[] words) {
        List<Integer> answer = new ArrayList<>();
        HashMap<String, Integer> mapOfWords = new HashMap<>();
        for (String word : words) mapOfWords.put(word, mapOfWords.getOrDefault(word, 0) + 1);

        int k = words[0].length();
        int n = words.length * k;
        int sLen = s.length();
        if (sLen < n) return answer;

        int[] arr = new int[26];
        for (String word : words) {
            for (int i = 0; i < k; i++) {
                arr[word.charAt(i) - 'a']++;
            }
        }

        int start = 0, end = n - 1;
        for (int i = 0; i <= end; i++) arr[s.charAt(i) - 'a']--;

        while (end < s.length() - 1) {
            if (allZeros(arr) && validWords(s.substring(start, end + 1), new HashMap<>(mapOfWords), k)) {
                answer.add(start);
            }
            arr[s.charAt(start++) - 'a']++;
            arr[s.charAt(++end) - 'a']--;
        }

        if (allZeros(arr) && validWords(s.substring(start, end + 1), new HashMap<>(mapOfWords), k)) {
            answer.add(start);
        }

        return answer;
    }

    public boolean allZeros(int[] arr) {
        return Arrays.stream(arr).allMatch(i -> i == 0);
    }

    public boolean validWords(String s, HashMap<String, Integer> mapOfWords, int k) {
        for (int i = 0; i * k < s.length(); i++) {
            String current = s.substring(i * k, (i + 1) * k);
            if (!mapOfWords.containsKey(current) || mapOfWords.get(current) == 0) return false;
            mapOfWords.put(current, mapOfWords.get(current) - 1);
        }
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 74. Search a 2D Matrix
Сложность: medium

Вам дана матрица из целых чисел размером m на n с следующими двумя свойствами:

Каждая строка отсортирована в порядке неубывания.
Первое число каждой строки больше последнего числа предыдущей строки.
Дано целое число target. Верните true, если target присутствует в матрице, и false в противном случае.

Вы должны написать решение с временной сложностью O(log(m * n)).

Пример:

Input: matrix = [[1,3,5,7],[10,11,16,20],[23,30,34,60]], target = 3
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте индексы слева и справа: left = 0 и right = m x n - 1.

2⃣Пока left <= right:
Выберите индекс посередине виртуального массива в качестве опорного индекса: pivot_idx = (left + right) / 2.

3⃣Индекс соответствует row = pivot_idx // n и col = pivot_idx % n в исходной матрице, и, следовательно, можно получить pivot_element. Этот элемент делит виртуальный массив на две части.
Сравните pivot_element и target, чтобы определить, в какой части нужно искать target.

😎 Решение:

class Solution {
    public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
        int m = matrix.length;
        if (m == 0) return false;
        int n = matrix[0].length;

        int left = 0, right = m * n - 1;
        int pivotIdx, pivotElement;
        while (left <= right) {
            pivotIdx = (left + right) / 2;
            pivotElement = matrix[pivotIdx / n][pivotIdx % n];
            if (target == pivotElement) return true;
            else {
                if (target < pivotElement) right = pivotIdx - 1;
                else left = pivotIdx + 1;
            }
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний