Задача: 981. Time Based Key-Value Store
Сложность: medium

Спроектируйте структуру данных на основе времени для ключей и значений, которая может хранить несколько значений для одного и того же ключа в разные временные метки и извлекать значение ключа в определённый момент времени.

Реализуйте класс TimeMap:

TimeMap() Инициализирует объект структуры данных.
void set(String key, String value, int timestamp) Сохраняет ключ key с значением value в заданное время timestamp.
String get(String key, int timestamp) Возвращает значение, такое что set был вызван ранее с timestamp_prev <= timestamp. Если таких значений несколько, возвращается значение, связанное с наибольшим timestamp_prev. Если значений нет, возвращается "".

Пример:

Input
["TimeMap", "set", "get", "get", "set", "get", "get"]
[[], ["foo", "bar", 1], ["foo", 1], ["foo", 3], ["foo", "bar2", 4], ["foo", 4], ["foo", 5]]
Output
[null, null, "bar", "bar", null, "bar2", "bar2"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте hashmap keyTimeMap, который хранит строку в качестве ключа и другой hashmap в качестве значения, как обсуждалось выше.

2⃣В функции set() сохраните значение в позиции timestamp в корзине ключа keyTimeMap, т.е. keyTimeMap[key][timestamp] = value.

3⃣В функции get() итерируйтесь по всем временам в порядке убывания от timestamp до 1. Для любого времени во время итерации, если существует значение в корзине ключа, верните это значение. В противном случае, в конце верните пустую строку.

😎 Решение:

import java.util.*;

class TimeMap {
    private Map<String, TreeMap<Integer, String>> keyTimeMap;

    public TimeMap() {
        keyTimeMap = new HashMap<>();
    }

    public void set(String key, String value, int timestamp) {
        keyTimeMap.computeIfAbsent(key, k -> new TreeMap<>()).put(timestamp, value);
    }

    public String get(String key, int timestamp) {
        if (!keyTimeMap.containsKey(key)) {
            return "";
        }
        TreeMap<Integer, String> times = keyTimeMap.get(key);
        for (int currTime = timestamp; currTime >= 1; --currTime) {
            if (times.containsKey(currTime)) {
                return times.get(currTime);
            }
        }
        return "";
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 910. Smallest Range II
Сложность: medium

Вам дан целочисленный массив nums и целое число k. Для каждого индекса i, где 0 <= i < nums.length, измените nums[i] на nums[i] + k или nums[i] - k. Оценка nums - это разница между максимальным и минимальным элементами в nums. Верните минимальную оценку nums после изменения значений в каждом индексе.

Пример:

Input: nums = [1], k = 0
Output: 0

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортировать массив nums.

2⃣Рассчитать начальную разницу между максимальным и минимальным элементами.

3⃣Пройтись по всем элементам массива, пытаясь минимизировать разницу, изменяя текущий элемент на +k и -k и вычисляя новые максимальные и минимальные значения массива.

😎 Решение:

import java.util.Arrays;

class Solution {
    public int smallestRangeII(int[] nums, int k) {
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        int minVal = nums[0];
        int maxVal = nums[n - 1];
        int result = maxVal - minVal;

        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            int high = Math.max(nums[i] + k, maxVal - k);
            int low = Math.min(nums[i + 1] - k, minVal + k);
            result = Math.min(result, high - low);
        }

        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1434. Number of Ways to Wear Different Hats to Each Other
Сложность: hard

Дано n человек и 40 видов шляп, пронумерованных от 1 до 40.

Дан двумерный целочисленный массив hats, где hats[i] — список всех шляп, предпочитаемых i-м человеком.

Вернуть количество способов, которыми n человек могут носить различные шляпы друг у друга.

Поскольку ответ может быть слишком большим, вернуть его по модулю 10^9 + 7.

Пример:

Input: hats = [[3,4],[4,5],[5]]
Output: 1
Explanation: There is only one way to choose hats given the conditions. 
First person choose hat 3, Second person choose hat 4 and last one hat 5.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать переменные: n - количество людей, done = 2^n - 1, MOD = 10^9 + 7, memo - двумерный массив размером 41 * done, заполненный -1, и hatsToPeople - отображение шляп на людей.

2⃣Заполнить hatsToPeople, сопоставив каждую шляпу людям, которые её предпочитают. Реализовать функцию dp(hat, mask), которая использует мемоизацию для вычисления количества способов распределения шляп.

3⃣Вернуть результат вызова dp(1, 0), который выполняет основное вычисление количества способов распределения шляп.

😎 Решение:

class Solution {
    int[][] memo;
    int done;
    int n;
    int MOD = 1000000007;
    Map<Integer, ArrayList<Integer>> hatsToPeople;
    
    public int numberWays(List<List<Integer>> hats) {
        n = hats.size();
        
        hatsToPeople = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int hat: hats.get(i)) {
                hatsToPeople.computeIfAbsent(hat, k -> new ArrayList<>()).add(i);
            }
        }
        
        done = (1 << n) - 1;
        memo = new int[41][done];
        
        for (int i = 0; i < 41; i++) {
            Arrays.fill(memo[i], -1);
        }
        
        return dp(1, 0);
    }
    
    private int dp(int hat, int mask) {
        if (mask == done) {
            return 1;
        }
        
        if (hat > 40) {
            return 0;
        }
        
        if (memo[hat][mask] != -1) {
            return memo[hat][mask];
        }
        
        int ans = dp(hat + 1, mask);
        
        if (hatsToPeople.containsKey(hat)) {
            for (int person: hatsToPeople.get(hat)) {
                if ((mask & (1 << person)) == 0) {
                    ans = (ans + dp(hat + 1, mask | (1 << person))) % MOD;
                }
            }
        }
        
        memo[hat][mask] = ans;
        return ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 759. Employee Free Time
Сложность: hard

Нам дан список schedule of employees, который представляет собой рабочее время каждого сотрудника. У каждого сотрудника есть список непересекающихся интервалов, и эти интервалы расположены в отсортированном порядке. Верните список конечных интервалов, представляющих общее свободное время положительной длины для всех сотрудников, также в отсортированном порядке. (Хотя мы представляем интервалы в форме [x, y], объекты внутри них являются интервалами, а не списками или массивами. Например, schedule[0][0].start = 1, schedule[0][0].end = 2, а schedule[0][0][0] не определено).Также мы не будем включать в наш ответ интервалы типа [5, 5], так как они имеют нулевую длину.

Пример:

Input: schedule = [[[1,2],[5,6]],[[1,3]],[[4,10]]]
Output: [[3,4]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Объедините все интервалы всех сотрудников в один список и отсортируйте его по начальным временам.

2⃣Объедините пересекающиеся интервалы в один.

3⃣Найдите промежутки между объединенными интервалами, представляющие свободное время.

😎 Решение:

import java.util.*;

class Interval {
    public int start;
    public int end;
    public Interval(int start, int end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }
}

public class Solution {
    public List<Interval> employeeFreeTime(List<List<Interval>> schedule) {
        List<Interval> intervals = new ArrayList<>();
        for (List<Interval> employee : schedule) {
            intervals.addAll(employee);
        }
        
        intervals.sort((a, b) -> Integer.compare(a.start, b.start));
        
        List<Interval> merged = new ArrayList<>();
        for (Interval interval : intervals) {
            if (merged.isEmpty() || merged.get(merged.size() - 1).end < interval.start) {
                merged.add(interval);
            } else {
                merged.get(merged.size() - 1).end = Math.max(merged.get(merged.size() - 1).end, interval.end);
            }
        }
        
        List<Interval> freeTime = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i < merged.size(); i++) {
            if (merged.get(i).start > merged.get(i - 1).end) {
                freeTime.add(new Interval(merged.get(i - 1).end, merged.get(i).start));
            }
        }
        
        return freeTime;
    }

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 765. Couples Holding Hands
Сложность: hard

Есть n пар, сидящих на 2n местах, расположенных в ряд, и они хотят держаться за руки.

Люди и места представлены массивом целых чисел row, где row[i] — это ID человека, сидящего на i-м месте. Пары пронумерованы по порядку: первая пара — (0, 1), вторая пара — (2, 3) и так далее, до последней пары — (2n - 2, 2n - 1).

Верните минимальное количество перестановок, чтобы каждая пара сидела рядом. Перестановка состоит из выбора любых двух человек, которые встают и меняются местами.

Пример:

Input: row = [0,2,1,3]
Output: 1
Explanation: We only need to swap the second (row[1]) and third (row[2]) person.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Мы могли бы предположить без доказательства, что решение, при котором мы делаем людей на каждом диване счастливыми по порядку, является оптимальным. Это предположение сильнее, чем гипотеза о жадном подходе, но кажется разумным, поскольку при каждом ходе мы делаем хотя бы одну пару счастливой.

2⃣При таком предположении, для какого-то дивана с несчастливыми людьми X и Y, мы либо заменяем Y на партнера X, либо заменяем X на партнера Y. Для каждой из двух возможностей мы можем попробовать оба варианта, используя подход с возвратом.

3⃣Для каждого дивана с двумя возможностями (т.е. оба человека на диване несчастливы) мы попробуем первый вариант, найдем ответ как ans1, затем отменим наш ход и попробуем второй вариант, найдем связанный ответ как ans2, отменим наш ход и затем вернем наименьший ответ.

😎 Решение:

class Solution {
    int N;
    int[][] pairs;

    public int minSwapsCouples(int[] row) {
        N = row.length / 2;
        pairs = new int[N][2];
        for (int i = 0; i < N; ++i) {
            pairs[i][0] = row[2 * i] / 2;
            pairs[i][1] = row[2 * i + 1] / 2;
        }
        return solve(0);
    }

    public void swap(int a, int b, int c, int d) {
        int t = pairs[a][b];
        pairs[a][b] = pairs[c][d];
        pairs[c][d] = t;
    }

    public int solve(int i) {
        if (i == N) return 0;
        int x = pairs[i][0], y = pairs[i][1];
        if (x == y) return solve(i + 1);

        int jx = 0, kx = 0, jy = 0, ky = 0;
        for (int j = i + 1; j < N; ++j) {
            for (int k = 0; k <= 1; ++k) {
                if (pairs[j][k] == x) { jx = j; kx = k; }
                if (pairs[j][k] == y) { jy = j; ky = k; }
            }
        }

        swap(i, 1, jx, kx);
        int ans1 = 1 + solve(i + 1);
        swap(i, 1, jx, kx);

        swap(i, 0, jy, ky);
        int ans2 = 1 + solve(i + 1);
        swap(i, 0, jy, ky);

        return Math.min(ans1, ans2);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 344. Reverse String
Сложность: easy

Напишите функцию, которая переворачивает строку. Входная строка представлена в виде массива символов s.

Вы должны сделать это, изменяя входной массив на месте с использованием O(1) дополнительной памяти.

Пример:

Input: s = ["h","e","l","l","o"]
Output: ["o","l","l","e","h"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация указателей:
Установите два указателя: один на начало массива (left), другой на конец массива (right).

2⃣Перестановка символов:
Пока левый указатель меньше правого, обменяйте символы, на которые указывают левый и правый указатели.
Сдвиньте левый указатель вправо, а правый указатель влево.

3⃣Завершение работы:
Повторяйте шаг 2 до тех пор, пока левый указатель не станет больше или равен правому.

😎 Решение:

public class Solution {
    public void reverseString(char[] s) {
        int left = 0, right = s.length - 1;
        while (left < right) {
            char temp = s[left];
            s[left] = s[right];
            s[right] = temp;
            left++;
            right--;
        }
    }
}

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:

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:

1⃣Инициализация 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.

2⃣Запуск 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.

3⃣Обработка 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:

class Solution {
    static int WHITE = 1;
    static int GRAY = 2;
    static int BLACK = 3;

    boolean isPossible;
    Map<Integer, Integer> color;
    Map<Integer, List<Integer>> adjList;
    List<Integer> topologicalOrder;

    private void init(int numCourses) {
        this.isPossible = true;
        this.color = new HashMap<>();
        this.adjList = new HashMap<>();
        this.topologicalOrder = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            this.color.put(i, WHITE);
        }
    }

    private void dfs(int node) {
        if (!this.isPossible) return;
        this.color.put(node, GRAY);
        for (Integer neighbor : this.adjList.getOrDefault(node, new ArrayList<>())) {
            if (this.color.get(neighbor) == WHITE) {
                this.dfs(neighbor);
            } else if (this.color.get(neighbor) == GRAY) {
                this.isPossible = false;
            }
        }
        this.color.put(node, BLACK);
        this.topologicalOrder.add(node);
    }

    public int[] findOrder(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        this.init(numCourses);
        for (int i = 0; i < prerequisites.length; i++) {
            int dest = prerequisites[i][0];
            int src = prerequisites[i][1];
            List<Integer> lst = adjList.getOrDefault(src, new ArrayList<>());
            lst.add(dest);
            adjList.put(src, lst);
        }
        for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
            if (this.color.get(i) == WHITE) {
                this.dfs(i);
            }
        }
        if (this.isPossible) {
            int[] order = new int[numCourses];
            for (int i = 0; i < numCourses; i++) {
                order[i] = this.topologicalOrder.get(numCourses - i - 1);
            }
            return order;
        } else {
            return new int[0];
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1422. Maximum Score After Splitting a String
Сложность: easy

Дана строка s из нулей и единиц. Верните максимальное количество очков после разбиения строки на две непустые подстроки (т.е. левую подстроку и правую подстроку).

Количество очков после разбиения строки - это количество нулей в левой подстроке плюс количество единиц в правой подстроке.

Пример:

Input: s = "011101"
Output: 5 
Explanation: 
All possible ways of splitting s into two non-empty substrings are:
left = "0" and right = "11101", score = 1 + 4 = 5 
left = "01" and right = "1101", score = 1 + 3 = 4 
left = "011" and right = "101", score = 1 + 2 = 3 
left = "0111" and right = "01", score = 1 + 1 = 2 
left = "01110" and right = "1", score = 2 + 1 = 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Посчитайте количество единиц в строке и инициализируйте счётчики нулей и максимального значения.

2⃣Перебирайте символы строки до предпоследнего символа, обновляя счётчики нулей и единиц.

3⃣Обновляйте максимальное значение, если текущая сумма нулей и единиц больше предыдущего максимума.

😎 Решение:

class Solution {
    public int maxScore(String s) {
        int ones = 0;
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            if (s.charAt(i) == '1') {
                ones++;
            }
        }
        
        int ans = 0;
        int zeros = 0;
        for (int i = 0; i < s.length() - 1; i++) {
            if (s.charAt(i) == '1') {
                ones--;
            } else {
                zeros++;
            }
            
            ans = Math.max(ans, zeros + ones);
        }
        
        return ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 722. Remove Comments
Сложность: medium

Дана программа на C++, удалите из нее комментарии. Исходный текст программы представляет собой массив строк source, где source[i] - это i-я строка исходного кода. Это результат разбиения исходной строки исходного кода символом новой строки '\n'. В C++ существует два типа комментариев: строчные и блочные. Строка "//" обозначает строчный комментарий, который означает, что он и остальные символы справа от него в той же строке должны игнорироваться. Строка "/*" обозначает блочный комментарий, который означает, что все символы до следующего (не перекрывающегося) вхождения "*/" должны игнорироваться. (Здесь вхождения происходят в порядке чтения: строка за строкой слева направо.) Чтобы было понятно, строка "/*/" еще не завершает блочный комментарий, так как окончание будет перекрывать начало. Первый эффективный комментарий имеет приоритет над остальными.

Например, если строка "//" встречается в блочном комментарии, она игнорируется. Аналогично, если строка "/*" встречается в строчном или блочном комментарии, она также игнорируется. Если после удаления комментариев определенная строка кода оказывается пустой, вы не должны выводить эту строку: каждая строка в списке ответов будет непустой.

Пример:

Input: source = ["/*Test program */", "int main()", "{ ", "  // variable declaration ", "int a, b, c;", "/* This is a test", "   multiline  ", "   comment for ", "   testing */", "a = b + c;", "}"]
Output: ["int main()","{ ","  ","int a, b, c;","a = b + c;","}"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте строку buffer для хранения текущей строки кода без комментариев и флаг inBlock для отслеживания, находимся ли мы внутри блочного комментария.

2⃣Пройдите по каждой строке source и по каждому символу в этой строке, обрабатывая комментарии: Если встречен блочный комментарий /*, установите флаг inBlock и пропустите символы до */. Если встречен строчный комментарий //, прекратите обработку текущей строки. Если не находимся внутри комментария, добавьте символ в buffer.

3⃣После обработки всех строк добавьте непустые строки из buffer в результат.

😎 Решение:

import java.util.*;

public class Solution {
    public List<String> removeComments(String[] source) {
        boolean inBlock = false;
        StringBuilder buffer = new StringBuilder();
        List<String> result = new ArrayList<>();
        
        for (String line : source) {
            int i = 0;
            if (!inBlock) buffer = new StringBuilder();
            while (i < line.length()) {
                if (!inBlock && i + 1 < line.length() && line.charAt(i) == '/' && line.charAt(i + 1) == '*') {
                    inBlock = true;
                    i++;
                } else if (inBlock && i + 1 < line.length() && line.charAt(i) == '*' && line.charAt(i + 1) == '/') {
                    inBlock = false;
                    i++;
                } else if (!inBlock && i + 1 < line.length() && line.charAt(i) == '/' && line.charAt(i + 1) == '/') {
                    break;
                } else if (!inBlock) {
                    buffer.append(line.charAt(i));
                }
                i++;
            }
            if (!inBlock && buffer.length() > 0) {
                result.add(buffer.toString());
            }
        }
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний