Задача: 922. Sort Array By Parity II
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums, половина целых чисел в нем нечетные, а другая половина - четные. Отсортируйте массив так, чтобы во всех случаях, когда nums[i] нечетный, i был нечетным, а во всех случаях, когда nums[i] четный, i был четным. Верните любой массив ответов, удовлетворяющий этому условию.

Пример:

Input: nums = [4,2,5,7]
Output: [4,5,2,7]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать два указателя even_idx и odd_idx для отслеживания позиций четных и нечетных индексов соответственно.

2⃣Пройти по массиву nums и для каждого элемента:
Если элемент четный, поместить его на позицию even_idx и увеличить even_idx на 2.
Если элемент нечетный, поместить его на позицию odd_idx и увеличить odd_idx на 2.

3⃣Вернуть отсортированный массив.

😎 Решение:

class Solution {
    public int[] sortArrayByParityII(int[] nums) {
        int[] result = new int[nums.length];
        int evenIdx = 0;
        int oddIdx = 1;
        
        for (int num : nums) {
            if (num % 2 == 0) {
                result[evenIdx] = num;
                evenIdx += 2;
            } else {
                result[oddIdx] = num;
                oddIdx += 2;
            }
        }
        
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 172. Factorial Trailing Zeroes
Сложность: medium

Дано целое число n, верните количество конечных нулей в n!.

Обратите внимание, что n! = n * (n - 1) * (n - 2) * ... * 3 * 2 * 1.

Пример:

Input: n = 3
Output: 0
Explanation: 3! = 6, no trailing zero.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вычислите факториал n:
Инициализируйте переменную nFactorial значением 1.
Для каждого i от 2 до n включительно умножайте nFactorial на i.

2⃣Подсчитайте количество конечных нулей в nFactorial:
Инициализируйте переменную zeroCount значением 0.
Пока nFactorial делится на 10 без остатка, делите его на 10 и увеличивайте zeroCount на 1.

3⃣Верните значение zeroCount как количество конечных нулей в n!.

😎 Решение:

import java.math.BigInteger;

class Solution {
    public int trailingZeroes(int n) {

        BigInteger nFactorial = BigInteger.ONE;
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            nFactorial = nFactorial.multiply(BigInteger.valueOf(i));
        }

        int zeroCount = 0;

        while (nFactorial.mod(BigInteger.TEN).equals(BigInteger.ZERO)) {
            nFactorial = nFactorial.divide(BigInteger.TEN);
            zeroCount++;
        }

        return zeroCount;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1329. Sort the Matrix Diagonally
Сложность: medium

Диагональ матрицы — это диагональная линия ячеек, начинающаяся с какой-либо ячейки в самой верхней строке или в самом левом столбце и идущая в направлении вниз-вправо до конца матрицы. Например, диагональ матрицы, начинающаяся с mat[2][0], где mat — это матрица размером 6 x 3, включает ячейки mat[2][0], mat[3][1] и mat[4][2].

Дана матрица mat размером m x n, состоящая из целых чисел. Отсортируйте каждую диагональ матрицы по возрастанию и верните полученную матрицу.

Пример:

Input: mat = [[3,3,1,1],[2,2,1,2],[1,1,1,2]]
Output: [[1,1,1,1],[1,2,2,2],[1,2,3,3]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сохраните размеры матрицы m и n. Создайте хеш-карту из минимальных куч для хранения элементов диагоналей.

2⃣Вставьте значения в хеш-карту, используя разность между индексами строки и столбца как ключ, чтобы собирать элементы на одной и той же диагонали.

3⃣Извлеките значения из хеш-карты и обновите матрицу, заполняя ее отсортированными значениями диагоналей. Верните отсортированную матрицу.

😎 Решение:

class Solution {
    public int[][] diagonalSort(int[][] mat) {
        int m = mat.length;
        int n = mat[0].length;

        Map<Integer, PriorityQueue<Integer>> diagonals = new HashMap<>();

        for (int row = 0; row < m; row++) {
            for (int col = 0; col < n; col++) {
                int key = row - col;
                diagonals.putIfAbsent(key, new PriorityQueue<>());
                diagonals.get(key).add(mat[row][col]);
            }
        }

        for (int row = 0; row < m; row++) {
            for (int col = 0; col < n; col++) {
                int key = row - col;
                mat[row][col] = diagonals.get(key).poll();
            }
        }

        return mat;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1277. Count Square Submatrices with All Ones
Сложность: medium

Если задана матрица m * n из единиц и нулей, верните, сколько квадратных подматриц имеют все единицы.

Пример:

Input: matrix =
[
  [0,1,1,1],
  [1,1,1,1],
  [0,1,1,1]
]
Output: 15

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте вспомогательную матрицу dp таких же размеров, что и исходная матрица, для хранения размеров максимальных квадратов.

2⃣Пройдите по каждому элементу матрицы и обновите dp следующим образом: если элемент равен 1, то dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-1], dp[i-1][j-1]) + 1.

3⃣Суммируйте все значения в dp, чтобы получить количество квадратных подматриц, состоящих из всех единиц.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int countSquares(int[][] matrix) {
        int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
        int[][] dp = new int[m][n];
        int count = 0;

        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (matrix[i][j] == 1) {
                    if (i == 0 || j == 0) {
                        dp[i][j] = 1;
                    } else {
                        dp[i][j] = Math.min(dp[i-1][j], Math.min(dp[i][j-1], dp[i-1][j-1])) + 1;
                    }
                    count += dp[i][j];
                }
            }
        }
        
        return count;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1042. Flower Planting With No Adjacent
Сложность: medium

У вас есть n садов, помеченных от 1 до n, и массив paths, где paths[i] = [xi, yi] описывает двунаправленный путь между садом xi и садом yi. В каждом саду вы хотите посадить один из 4 типов цветов. Все сады имеют не более 3 путей, входящих и выходящих из него. Ваша задача - выбрать тип цветка для каждого сада так, чтобы для любых двух садов, соединенных путем, они имели разные типы цветов. Верните любой такой выбор в виде массива answer, где answer[i] - тип цветка, посаженного в (i+1)-м саду. Типы цветов обозначаются 1, 2, 3 или 4. Ответ гарантированно существует.

Пример:

Input: n = 3, paths = [[1,2],[2,3],[3,1]]
Output: [1,2,3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Построение графа:
Создайте граф из садов и путей между ними.

2⃣Присваивание цветов:
Для каждого сада выберите тип цветка, который не используется соседними садами.

3⃣Мы будем проходить по каждому саду и выбирать тип цветка, который не совпадает с типами цветов в соседних садах. Поскольку у каждого сада не более трех соседей, всегда будет возможность выбрать тип цветка из 4 возможных типов.

😎 Решение:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Solution {
    public int[] gardenNoAdj(int n, int[][] paths) {
        List<Integer>[] graph = new ArrayList[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            graph[i] = new ArrayList<>();
        }
        for (int[] path : paths) {
            graph[path[0] - 1].add(path[1] - 1);
            graph[path[1] - 1].add(path[0] - 1);
        }
        
        int[] answer = new int[n];
        for (int garden = 0; garden < n; garden++) {
            boolean[] used = new boolean[5];
            for (int neighbor : graph[garden]) {
                used[answer[neighbor]] = true;
            }
            for (int flower = 1; flower <= 4; flower++) {
                if (!used[flower]) {
                    answer[garden] = flower;
                    break;
                }
            }
        }
        
        return answer;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1198. Find Smallest Common Element in All Rows
Сложность: medium

Дана матрица mat размером m x n, где каждая строка отсортирована в строго возрастающем порядке. Верните наименьший общий элемент во всех строках.

Если общего элемента нет, верните -1.

Пример:

Input: mat = [[1,2,3,4,5],[2,4,5,8,10],[3,5,7,9,11],[1,3,5,7,9]]
Output: 5

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных:
Инициализируйте массив позиций pos, переменную для текущего максимального значения cur_max и счетчик cnt нулями.

2⃣Итерация по строкам матрицы:
Для каждой строки:
- увеличивайте позицию в строке, пока значение не станет равным или больше текущего максимума.
- если достигли конца строки, возвращайте -1.
- если значение равно текущему максимуму, увеличивайте счетчик.
- в противном случае, сбросьте счетчик до 1 и обновите текущий максимум.

3⃣Проверка счетчика:
Если счетчик равен количеству строк, возвращайте текущий максимум.
Повторите шаг 2.

😎 Решение:

public int smallestCommonElement(int[][] mat) {
    int n = mat.length, m = mat[0].length;
    int pos[] = new int[n], cur_max = 0, cnt = 0;
    while (true) {
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            while (pos[i] < m && mat[i][pos[i]] < cur_max) {
                ++pos[i];
            }
            if (pos[i] >= m) {
                return -1;
            }
            if (mat[i][pos[i]] != cur_max) {
                cnt = 1;
                cur_max = mat[i][pos[i]];
            } else if (++cnt == n) {
                return cur_max;
            }
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1424. Diagonal Traverse II
Сложность: medium

Дан двумерный целочисленный массив nums, верните все элементы nums в диагональном порядке.

Пример:

Input: nums = [[1,2,3,4,5],[6,7],[8],[9,10,11],[12,13,14,15,16]]
Output: [1,6,2,8,7,3,9,4,12,10,5,13,11,14,15,16]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте очередь с (0, 0) и список ответов ans.

2⃣Пока очередь не пуста:
Извлеките (row, col) из очереди.
Добавьте nums[row][col] в ans.
Если col == 0 и row + 1 в пределах массива, добавьте (row + 1, col) в очередь.
Если col + 1 в пределах текущей строки, добавьте (row, col + 1) в очередь.

3⃣Верните ans.

😎 Решение:

class Solution {
    public int[] findDiagonalOrder(List<List<Integer>> nums) {
        Queue<Pair<Integer, Integer>> queue = new LinkedList();
        queue.offer(new Pair(0, 0));
        List<Integer> ans = new ArrayList();
        
        while (!queue.isEmpty()) {
            Pair<Integer, Integer> p = queue.poll();
            int row = p.getKey();
            int col = p.getValue();
            ans.add(nums.get(row).get(col));
            
            if (col == 0 && row + 1 < nums.size()) {
                queue.offer(new Pair(row + 1, col));
            }
            
            if (col + 1 < nums.get(row).size()) {
                queue.offer(new Pair(row, col + 1));
            }
        }
        
        int[] result = new int[ans.size()];
        int i = 0;
        for (int num : ans) {
            result[i] = num;
            i++;
        }
        
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 783. Minimum Distance Between BST Nodes
Сложность: easy

Дан корень дерева поиска (BST). Верните минимальную разницу между значениями любых двух различных узлов в дереве.

Пример:

Input: root = [4,2,6,1,3]
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте minDistance значением MAX_VALUE; это переменная для хранения минимальной разницы.

2⃣Выполните обход дерева поиска в порядке возрастания (in-order traversal) и сохраните узлы в списке inorderNodes.

3⃣Итеративно проходите по списку inorderNodes, начиная с индекса 1. Для каждого элемента на позиции i найдите разницу с элементом на индексе i - 1 и соответствующим образом обновите переменную minDistance.
Верните minDistance.

😎 Решение:

class Solution {
    List<Integer> inorderNodes = new ArrayList<>();
    
    private void inorderTraversal(TreeNode root) {
        if (root == null) return;
        
        inorderTraversal(root.left);
        inorderNodes.add(root.val);
        inorderTraversal(root.right);
    }
    
    public int minDiffInBST(TreeNode root) {
        inorderTraversal(root);
        
        int minDistance = Integer.MAX_VALUE;
        for (int i = 1; i < inorderNodes.size(); i++) {
            minDistance = Math.min(minDistance, inorderNodes.get(i) - inorderNodes.get(i - 1));
        }
        
        return minDistance;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 782. Transform to Chessboard
Сложность: hard

Дана бинарная сетка размером n x n. В каждом ходе можно поменять местами любые две строки или любые два столбца.

Верните минимальное количество ходов, чтобы преобразовать сетку в шахматную доску. Если задача невыполнима, верните -1.

Шахматная доска — это доска, на которой ни один 0 и ни одна 1 не соприкасаются друг с другом по вертикали и горизонтали.

Пример:

Input: board = [[0,1,1,0],[0,1,1,0],[1,0,0,1],[1,0,0,1]]
Output: 2
Explanation: One potential sequence of moves is shown.
The first move swaps the first and second column.
The second move swaps the second and third row.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для каждого набора строк (и столбцов соответственно) убедитесь, что существует только 2 вида линий в правильных количествах, которые являются противоположностями друг друга.

2⃣Затем для каждой возможной идеальной трансформации этой линии найдите минимальное количество перестановок, чтобы преобразовать эту линию в её идеальную и добавьте это к ответу. Например, [0, 1, 1, 1, 0, 0] имеет два идеала [0, 1, 0, 1, 0, 1] или [1, 0, 1, 0, 1, 0]; но [0, 1, 1, 1, 0] имеет только один идеал [1, 0, 1, 0, 1].

3⃣В Java мы используем целые числа для представления строк как двоичных чисел. Мы проверяем количество различий с [1, 0, 1, 0, 1, 0, ...] с помощью побитового исключающего ИЛИ с 0b010101010101.....01 = 0x55555555. Чтобы убедиться, что мы не добавляем излишне большие элементы.

😎 Решение:

import java.util.*;

class Solution {
    public int movesToChessboard(int[][] board) {
        int N = board.length;
        int ans = 0;
        
        for (Map<int[], Integer> count : Arrays.asList(
                getCount(board),
                getCount(transpose(board))
        )) {
            if (count.size() != 2 || !count.values().containsAll(Arrays.asList(N / 2, (N + 1) / 2))) {
                return -1;
            }

            Iterator<int[]> iterator = count.keySet().iterator();
            int[] line1 = iterator.next();
            int[] line2 = iterator.next();
            if (!allOpposite(line1, line2)) {
                return -1;
            }

            List<Integer> starts = N % 2 == 0 ? Arrays.asList(0, 1) : Arrays.asList(line1[0] * 2 > N ? 1 : 0);

            int minSwaps = Integer.MAX_VALUE;
            for (int start : starts) {
                int swaps = 0;
                for (int i = 0; i < N; i++) {
                    if ((line1[i] - i % 2) % 2 != 0) {
                        swaps++;
                    }
                }
                minSwaps = Math.min(minSwaps, swaps / 2);
            }
            ans += minSwaps;
        }
        
        return ans;
    }

    private Map<int[], Integer> getCount(int[][] board) {
        Map<int[], Integer> count = new HashMap<>();
        for (int[] row : board) {
            count.put(row, count.getOrDefault(row, 0) + 1);
        }
        return count;
    }

    private int[][] transpose(int[][] board) {
        int N = board.length;
        int[][] transposed = new int[N][N];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            for (int j = 0; j < N; j++) {
                transposed[j][i] = board[i][j];
            }
        }
        return transposed;
    }

    private boolean allOpposite(int[] line1, int[] line2) {
        for (int i = 0; i < line1.length; i++) {
            if ((line1[i] ^ line2[i]) == 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 846. Hand of Straights
Сложность: medium

У Алисы есть некоторое количество карт, и она хочет переставить карты в группы так, чтобы каждая группа была размером groupSize и состояла из groupSize последовательных карт.

Дан целочисленный массив hand, где hand[i] — это значение, написанное на i-й карте, и целое число groupSize. Верните true, если она может переставить карты, или false в противном случае.

Пример:

Input: hand = [1,2,3,6,2,3,4,7,8], groupSize = 3
Output: true
Explanation: Alice's hand can be rearranged as [1,2,3],[2,3,4],[6,7,8]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверьте, делится ли длина массива hand на groupSize. Если нет, верните false.

2⃣Создайте карту cardCount для хранения количества каждой карты в массиве hand.

3⃣Итерируйте по массиву hand и обновляйте карту cardCount. Затем итерируйте снова для создания групп:
Найдите начальную карту startCard для потенциальной последовательности, уменьшая startCard, пока не найдёте карту, которая отсутствует в карте cardCount.
Попробуйте сформировать последовательность из groupSize карт, начиная с startCard. Если какая-либо карта в потенциальной последовательности отсутствует в карте cardCount, верните false.
Если последовательность можно сформировать, уменьшите количество каждой карты в последовательности в карте cardCount.

😎 Решение:

class Solution {

    public boolean isNStraightHand(int[] hand, int groupSize) {
        if (hand.length % groupSize != 0) {
            return false;
        }

        HashMap<Integer, Integer> cardCount = new HashMap<>();
        for (int card : hand) {
            int count = cardCount.getOrDefault(card, 0);
            cardCount.put(card, count + 1);
        }

        for (int card : hand) {
            int startCard = card;
            while (cardCount.getOrDefault(startCard - 1, 0) > 0) {
                startCard--;
            }

            while (startCard <= card) {
                while (cardCount.getOrDefault(startCard, 0) > 0) {
                    for (
                        int nextCard = startCard;
                        nextCard < startCard + groupSize;
                        nextCard++
                    ) {
                        if (cardCount.getOrDefault(nextCard, 0) == 0) {
                            return false;
                        }
                        cardCount.put(nextCard, cardCount.get(nextCard) - 1);
                    }
                }
                startCard++;
            }
        }

        return true;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 477. Total Hamming Distance
Сложность: medium

Хэммингово расстояние между двумя целыми числами — это количество позиций, в которых соответствующие биты отличаются.

Дан целочисленный массив nums, верните сумму Хэмминговых расстояний между всеми парами чисел в nums.

Пример:

Input: nums = [4,14,2]
Output: 6
Explanation: In binary representation, the 4 is 0100, 14 is 1110, and 2 is 0010 (just
showing the four bits relevant in this case).
The answer will be:
HammingDistance(4, 14) + HammingDistance(4, 2) + HammingDistance(14, 2) = 2 + 2 + 2 = 6.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для каждой уникальной пары элементов из массива вычисляем битовое XOR, чтобы найти позиции, где биты различаются. Бит, равный 1 в результате, указывает на различие.

2⃣Для каждой пары элементов используем XOR, чтобы получить битовую разницу, и подсчитываем количество битов, равных 1, чтобы определить Хэммингово расстояние между парой.

3⃣Суммируем все Хэмминговы расстояния для всех пар, чтобы получить общую сумму Хэмминговых расстояний.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int totalHammingDistance(int[] nums) {
        int ans = 0;
        
        if (nums.length == 0) {
            return ans;
        }
        
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) {
                ans += Integer.bitCount(nums[i] ^ nums[j]);
            }
        }
        
        return ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 461. Hamming Distance
Сложность: easy

Расстояние Хэмминга между двумя целыми числами — это количество позиций, в которых соответствующие биты различны.

Даны два целых числа x и y, верните расстояние Хэмминга между ними.

Пример:

Input: x = 3, y = 1
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Во-первых, стоит упомянуть, что в большинстве (или, по крайней мере, во многих) языков программирования есть встроенные функции для подсчета битов, установленных в 1. Если вам нужно решить такую задачу в реальном проекте, то лучше использовать эти функции, чем изобретать велосипед.

2⃣Однако, поскольку это задача на LeetCode, использование встроенных функций можно сравнить с "реализацией LinkedList с использованием LinkedList". Поэтому рассмотрим также несколько интересных ручных алгоритмов для подсчета битов.

3⃣Пошаговый подсчет битов:
Выполните побитовое XOR между x и y.
Инициализируйте счетчик bitCount = 0.
Пока число не равно нулю:
Если текущий бит равен 1, увеличьте bitCount.
Сдвиньте число вправо на один бит.
Возвращайте bitCount.

😎 Решение:

class Solution {
    public int hammingDistance(int x, int y) {
        return Integer.bitCount(x ^ y);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1238. Circular Permutation in Binary Representation
Сложность: medium

Даны 2 целых числа n и start. Ваша задача - вернуть любую перестановку p из (0,1,2.....,2^n -1) такую, что : p[0] = start p[i] и p[i+1] отличаются только одним битом в их двоичном представлении. p[0] и p[2^n -1] также должны отличаться только одним битом в их двоичном представлении.

Пример:

Input: n = 2, start = 3
Output: [3,2,0,1]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Генерация Грей-кода:
Генерация Грей-кода для чисел от 0 до 2𝑛−1

2⃣Определение начальной позиции:
Находим индекс числа start в последовательности Грей-кода.

3⃣Построение перестановки:
Формируем перестановку, начиная с числа start и следуя по циклическому Грей-коду.

😎 Решение:

import java.util.*;

public class Solution {
    public List<Integer> circularPermutation(int n, int start) {
        List<Integer> gray = grayCode(n);
        int startIndex = gray.indexOf(start);
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        result.addAll(gray.subList(startIndex, gray.size()));
        result.addAll(gray.subList(0, startIndex));
        return result;
    }

    private List<Integer> grayCode(int n) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        int numElements = 1 << n;
        for (int i = 0; i < numElements; i++) {
            result.add(i ^ (i >> 1));
        }
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1006. Clumsy Factorial
Сложность: medium

Факториал целого положительного числа n - это произведение всех целых положительных чисел, меньших или равных n. Например, факториал(10) = 10 * 9 * 8 * 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1.
Мы составляем неуклюжий факториал, используя целые числа в порядке убывания, заменяя операции умножения на фиксированную последовательность операций с умножением "*", делением "/", сложением "+" и вычитанием "-" в этом порядке. Например, clumsy(10) = 10 * 9 / 8 + 7 - 6 * 5 / 4 + 3 - 2 * 1. Однако эти операции по-прежнему применяются с использованием обычного порядка операций арифметики. Мы выполняем все шаги умножения и деления перед шагами сложения и вычитания, а шаги умножения и деления выполняются слева направо. Кроме того, деление, которое мы используем, является делением с полом, так что 10 * 9 / 8 = 90 / 8 = 11. Учитывая целое число n, верните неуклюжий факториал n.

Пример:

Input: nums = [4,2,3], k = 1
Output: 5

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных и обработка первых трех чисел:
Создайте переменные для хранения результата и текущего значения.
Если n меньше или равен 3, обработайте случай отдельно, выполняя операции в порядке убывания, и верните результат.

2⃣Выполнение операций в цикле:
Создайте цикл, который будет обрабатывать числа от n до 1 в порядке убывания.
В цикле выполняйте операции *, /, +, и - последовательно.
Обновляйте текущий результат на каждом шаге в зависимости от остатка от деления текущего индекса на 4.

3⃣Учет оставшихся операций и возврат результата:
После завершения цикла добавьте или вычтите оставшиеся числа (если есть) к результату.
Верните окончательный результат.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int clumsy(int n) {
        if (n == 0) return 0;
        if (n == 1) return 1;
        if (n == 2) return 2 * 1;
        if (n == 3) return 3 * 2 / 1;
        
        int res = n * (n - 1) / (n - 2);
        n -= 3;
        if (n > 0) res += n--;
        
        while (n > 0) {
            res -= n * (n - 1) / (n - 2);
            n -= 3;
            if (n > 0) res += n--;
        }
        
        return res;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1020. Number of Enclaves
Сложность: medium

Вам дана двоичная матричная сетка m x n, где 0 обозначает морскую ячейку, а 1 - сухопутную. Ход состоит из перехода от одной сухопутной ячейки к другой соседней (в 4-х направлениях) или выхода за границу сетки. Верните количество сухопутных ячеек в сетке, для которых мы не можем выйти за границу сетки за любое количество ходов.

Пример:

Input: grid = [[0,0,0,0],[1,0,1,0],[0,1,1,0],[0,0,0,0]]
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Обработка граничных сухопутных ячеек:
Пройдитесь по всем ячейкам, которые находятся на границе сетки (первый и последний ряды, первый и последний столбцы). Если ячейка содержит 1, начните поиск в глубину (DFS) или поиск в ширину (BFS), чтобы пометить все достижимые из нее сухопутные ячейки как посещенные.

2⃣Проверка всех ячеек:
Пройдите по всем ячейкам матрицы, считая количество сухопутных ячеек, которые не были посещены в предыдущем шаге.

3⃣Возврат результата:
Верните количество не посещенных сухопутных ячеек.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int numEnclaves(int[][] grid) {
        int m = grid.length, n = grid[0].length;
        
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            if (grid[i][0] == 1) dfs(grid, i, 0);
            if (grid[i][n - 1] == 1) dfs(grid, i, n - 1);
        }
        
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            if (grid[0][j] == 1) dfs(grid, 0, j);
            if (grid[m - 1][j] == 1) dfs(grid, m - 1, j);
        }
        
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (grid[i][j] == 1) {
                    count++;
                }
            }
        }
        
        return count;
    }
    
    private void dfs(int[][] grid, int x, int y) {
        int m = grid.length, n = grid[0].length;
        if (x < 0 || y < 0 || x >= m || y >= n || grid[x][y] != 1) {
            return;
        }
        grid[x][y] = 0;
        dfs(grid, x + 1, y);
        dfs(grid, x - 1, y);
        dfs(grid, x, y + 1);
        dfs(grid, x, y - 1);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 146. LRU Cache
Сложность: medium

Реализуйте класс LRUCache:
LRUCache(int capacity) - инициализирует LRU-кэш с положительным размером capacity.
int get(int key) - возвращает значение по ключу, если ключ существует, в противном случае возвращает -1.
void put(int key, int value) - обновляет значение по ключу, если ключ существует. В противном случае добавляет пару ключ-значение в кэш. Если количество ключей превышает установленную емкость после этой операции, удаляет наименее недавно использованный ключ.

Функции get и put должны выполняться за среднее время O(1).

Пример:

Input
["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
Output
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Метод добавления узла в конец связного списка (add):
Получите текущий узел в конце списка, это "реальный" хвост: tail.prev, обозначим его как previousEnd.
Вставьте node после previousEnd, установив previousEnd.next = node.
Настройте указатели узла: node.prev = previousEnd и node.next = tail.
Обновите tail.prev = node, делая node новым "реальным" хвостом списка.

2⃣Метод удаления узла из связного списка (remove):
Узел node должен быть удален из списка. Для этого определите узлы nextNode = node.next и prevNode = node.prev.
Чтобы удалить node, переназначьте prevNode.next = nextNode и nextNode.prev = prevNode, эффективно исключая node из списка.
Это превратит, например, последовательность A <-> B <-> C в A <-> C, где prevNode = A и nextNode = C.

3⃣Методы get и put:
get(int key): Проверьте, существует ли ключ в хэш-карте. Если нет, верните -1. Иначе, получите узел, связанный с ключом, переместите его в конец списка с помощью remove(node) и add(node). Верните node.val.
put(int key, int value): Если ключ уже существует, найдите соответствующий узел и удалите его методом remove. Создайте новый узел с key и value, добавьте его в хэш-карту и в конец списка методом add(node). Если размер кэша превышает установленную емкость после добавления, удалите самый редко используемый узел (который находится в голове списка после фиктивного узла head), затем удалите соответствующий ключ из хэш-карты.

😎 Решение:

class ListNode {
    int key;
    int val;
    ListNode next;
    ListNode prev;

    public ListNode(int key, int val) {
        this.key = key;
        this.val = val;
    }
}

class LRUCache {
    int capacity;
    Map<Integer, ListNode> dic;
    ListNode head;
    ListNode tail;

    public LRUCache(int capacity) {
        this.capacity = capacity;
        dic = new HashMap<>();
        head = new ListNode(-1, -1);
        tail = new ListNode(-1, -1);
        head.next = tail;
        tail.prev = head;
    }

    public int get(int key) {
        if (!dic.containsKey(key)) {
            return -1;
        }

        ListNode node = dic.get(key);
        remove(node);
        add(node);
        return node.val;
    }

    public void put(int key, int value) {
        if (dic.containsKey(key)) {
            ListNode oldNode = dic.get(key);
            remove(oldNode);
        }

        ListNode node = new ListNode(key, value);
        dic.put(key, node);
        add(node);

        if (dic.size() > capacity) {
            ListNode nodeToDelete = head.next;
            remove(nodeToDelete);
            dic.remove(nodeToDelete.key);
        }
    }

    public void add(ListNode node) {
        ListNode previousEnd = tail.prev;
        previousEnd.next = node;
        node.prev = previousEnd;
        node.next = tail;
        tail.prev = node;
    }

    public void remove(ListNode node) {
        node.prev.next = node.next;
        node.next.prev = node.prev;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 126.Word Ladder II
Сложность: hard

Последовательность преобразований от слова beginWord до слова endWord с использованием словаря wordList — это последовательность слов beginWord -> s1 -> s2 -> ... -> sk, для которой выполняются следующие условия:

Каждая пара соседних слов отличается ровно одной буквой.
Каждое si для 1 <= i <= k находится в wordList. Отметим, что beginWord не обязательно должно быть в wordList.
sk == endWord.
Для двух слов, beginWord и endWord, и словаря wordList, вернуть все самые короткие последовательности преобразований от beginWord до endWord или пустой список, если такая последовательность не существует. Каждая последовательность должна возвращаться в виде списка слов [beginWord, s1, s2, ..., sk].

Пример:

Input: beginWord = "hit", endWord = "cog", wordList = ["hot","dot","dog","lot","log","cog"]
Output: [["hit","hot","dot","dog","cog"],["hit","hot","lot","log","cog"]]
Explanation: There are 2 shortest transformation sequences:
"hit" -> "hot" -> "dot" -> "dog" -> "cog"
"hit" -> "hot" -> "lot" -> "log" -> "cog"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сохранение слов из списка слов (wordList) в хэш-таблицу (unordered set) для эффективного удаления слов в процессе поиска в ширину (BFS).

2⃣Выполнение BFS, добавление связей в список смежности (adjList). После завершения уровня удалять посещенные слова из wordList.

3⃣Начать с beginWord и отслеживать текущий путь как currPath, просматривать все возможные пути, и когда путь ведет к endWord, сохранять путь в shortestPaths.

😎 Решение:

class Solution {
    Map<String, List<String>> adjList = new HashMap<>();
    List<String> currPath = new ArrayList<>();
    List<List<String>> shortestPaths = new ArrayList<>();

    private List<String> findNeighbors(String word, Set<String> wordList) {
        List<String> neighbors = new ArrayList<>();
        char[] charList = word.toCharArray();
        for (int i = 0; i < word.length(); i++) {
            char oldChar = charList[i];
            for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) {
                if (c == oldChar) continue;
                charList[i] = c;
                String newWord = String.valueOf(charList);
                if (wordList.contains(newWord)) neighbors.add(newWord);
            }
            charList[i] = oldChar;
        }
        return neighbors;
    }

    private void backtrack(String source, String destination) {
        if (source.equals(destination)) {
            Collections.reverse(currPath);
            shortestPaths.add(new ArrayList<>(currPath));
            Collections.reverse(currPath);
        }

        if (!adjList.containsKey(source)) return;

        for (String neighbor : adjList.get(source)) {
            currPath.add(neighbor);
            backtrack(neighbor, destination);
            currPath.remove(currPath.size() - 1);
        }
    }

    private void bfs(String beginWord, Set<String> wordList) {
        Queue<String> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(beginWord);
        wordList.remove(beginWord);

        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            while (size-- > 0) {
                String currentWord = queue.poll();
                for (String neighbor : findNeighbors(currentWord, wordList)) {
                    adjList.computeIfAbsent(neighbor, k -> new ArrayList<>()).add(currentWord);
                    if (wordList.remove(neighbor)) queue.add(neighbor);
                }
            }
        }
    }

    public List<List<String>> findLadders(String beginWord, String endWord, List<String> wordList) {
        bfs(beginWord, new HashSet<>(wordList));
        currPath.add(endWord);
        backtrack(endWord, beginWord);
        return shortestPaths;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 772. Basic Calculator III
Сложность: medium

Реализуйте базовый калькулятор для вычисления простого строкового выражения.

Строка выражения содержит только неотрицательные целые числа, операторы '+', '-', '*', '/' и открывающие '(' и закрывающие скобки ')'. Целочисленное деление должно округляться к нулю.

Предполагается, что данное выражение всегда корректно. Все промежуточные результаты будут находиться в диапазоне [-2^31, 2^31 - 1].

Примечание: нельзя использовать встроенные функции для вычисления строк как математических выражений, такие как eval().

Пример:

Input: s = "1+1"
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите вспомогательную функцию evaluate, которая принимает оператор и числовые аргументы. Заметьте, что эта функция идентична той, что представлена в подходе "Basic Calculator II". Инициализируйте несколько переменных: стек для хранения промежуточных результатов, curr для отслеживания текущего числа, которое мы строим, и previousOperator для отслеживания предыдущего оператора. Добавьте в строку s случайный символ, который не будет появляться во входных данных, например "@".

2⃣Итерация по входным данным. Для каждого символа c: если c является цифрой, добавьте его к curr. В противном случае, если c == '(', мы начинаем вычисление нового изолированного выражения. В этом случае сохраните previousOperator в стек и установите previousOperator = "+".

3⃣Если c является оператором, то необходимо вычислить значение curr. Используйте функцию evaluate, чтобы применить previousOperator к curr, и добавьте результат в стек. Затем сбросьте curr до нуля и обновите previousOperator = c. Если c == ')', это означает, что мы находимся в конце изолированного выражения и должны полностью его вычислить. Извлекайте из стека до тех пор, пока не достигнете оператора, суммируя все извлеченные числа в curr. Как только достигнете оператора, обновите previousOperator = stack.pop(). Верните сумму всех чисел в стеке.

😎 Решение:

class Solution {
    private String evaluate(char operator, String first, String second) {
        int x = Integer.parseInt(first);
        int y = Integer.parseInt(second);
        int res = 0;
        
        if (operator == '+') {
            res = x;
        } else if (operator == '-') {
            res = -x;
        } else if (operator == '*') {
            res = x * y;
        } else {
            res = x / y;
        }
        
        return Integer.toString(res);
    }
    
    public int calculate(String s) {
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        String curr = "";
        char previousOperator = '+';
        s += "@";
        Set<String> operators = new HashSet<>(Arrays.asList("+", "-", "*", "/"));
        
        for (char c: s.toCharArray()) {
            if (Character.isDigit(c)) {
                curr += c;
            } else if (c == '(') {
                stack.push("" + previousOperator);
                previousOperator = '+';
            } else {
                if (previousOperator == '*' || previousOperator == '/') {
                    stack.push(evaluate(previousOperator, stack.pop(), curr));
                } else {
                    stack.push(evaluate(previousOperator, curr, "0"));
                }
                
                curr = "";
                previousOperator = c;
                if (c == ')') {
                    int currentTerm = 0;
                    while (!operators.contains(stack.peek())) {
                        currentTerm += Integer.parseInt(stack.pop());
                    }
                    
                    curr = Integer.toString(currentTerm);
                    previousOperator = stack.pop().charAt(0);
                }
            }
        }
        
        int ans = 0;
        for (String num: stack) {
            ans += Integer.parseInt(num);
        }

        return ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 259. 3Sum Smaller
Сложность: medium

Дан массив из n целых чисел nums и целое число target. Найдите количество троек индексов i, j, k, удовлетворяющих условию 0 <= i < j < k < n и nums[i] + nums[j] + nums[k] < target.

Пример:

Input: nums = [-2,0,1,3], target = 2
Output: 2
Explanation: Because there are two triplets which sums are less than 2:
[-2,0,1]
[-2,0,3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте массив nums.

2⃣Для каждого элемента nums[i] от 0 до n-3 найдите количество пар индексов j и k (где i < j < k), таких что nums[i] + nums[j] + nums[k] < target. Используйте функцию twoSumSmaller, которая ищет количество пар с суммой меньше заданного значения.

3⃣В функции twoSumSmaller используйте бинарный поиск для поиска верхней границы индекса k и подсчета количества подходящих пар.

😎 Решение:

import java.util.Arrays;

class Solution {
    public int threeSumSmaller(int[] nums, int target) {
        Arrays.sort(nums);
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length - 2; i++) {
            sum += twoSumSmaller(nums, i + 1, target - nums[i]);
        }
        return sum;
    }

    private int twoSumSmaller(int[] nums, int startIndex, int target) {
        int sum = 0;
        for (int i = startIndex; i < nums.length - 1; i++) {
            int j = binarySearch(nums, i, target - nums[i]);
            sum += j - i;
        }
        return sum;
    }

    private int binarySearch(int[] nums, int startIndex, int target) {
        int left = startIndex;
        int right = nums.length - 1;
        while (left < right) {
            int mid = (left + right + 1) / 2;
            if (nums[mid] < target) {
                left = mid;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
        }
        return left;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 999. Available Captures for Rook
Сложность: easy

Вам дана матрица 8 x 8, изображающая шахматную доску. На ней есть ровно одна белая ладья, представленная символом "R", некоторое количество белых слонов "B" и некоторое количество черных пешек "p". Пустые клетки обозначаются символом '.'. Ладья может перемещаться на любое количество клеток по горизонтали или вертикали (вверх, вниз, влево, вправо), пока не достигнет другой фигуры или края доски. Ладья атакует пешку, если она может переместиться на ее клетку за один ход. Примечание: Ладья не может перемещаться через другие фигуры, такие как слоны или пешки. Это означает, что ладья не может атаковать пешку, если путь ей преграждает другая фигура. Верните количество пешек, которые атакует белая ладья.

Пример:

Input: board = [[".",".",".",".",".",".",".","."],[".",".",".","p",".",".",".","."],[".",".",".","R",".",".",".","p"],[".",".",".",".",".",".",".","."],[".",".",".",".",".",".",".","."],[".",".",".","p",".",".",".","."],[".",".",".",".",".",".",".","."],[".",".",".",".",".",".",".","."]]

Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Поиск ладьи:
Найдите координаты белой ладьи "R" на шахматной доске.

2⃣Проверка направлений атаки:
Проверьте все четыре направления (влево, вправо, вверх, вниз) от позиции ладьи.
Перемещайтесь по каждому направлению до тех пор, пока не встретите другую фигуру или край доски.

3⃣Подсчет атакованных пешек:
Если встреченная фигура - черная пешка "p", увеличьте счетчик атакованных пешек.
Если встреченная фигура - белый слон "B" или край доски, остановитесь в этом направлении.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int numRookCaptures(char[][] board) {
        int countPawns(int x, int y, int dx, int dy) {
            while (x >= 0 && x < 8 && y >= 0 && y < 8) {
                if (board[x][y] == 'B') break;
                if (board[x][y] == 'p') return 1;
                x += dx;
                y += dy;
            }
            return 0;
        }

        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            for (int j = 0; j < 8; j++) {
                if (board[i][j] == 'R') {
                    return countPawns(i, j, -1, 0) + countPawns(i, j, 1, 0) +
                           countPawns(i, j, 0, -1) + countPawns(i, j, 0, 1);
                }
            }
        }
        return 0;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 861. Score After Flipping Matrix
Сложность: hard

Дан целочисленный массив nums и целое число k. Верните длину самой короткой непустой подмассива nums, сумма которого составляет как минимум k. Если такого подмассива нет, верните -1.

Подмассив — это непрерывная часть массива.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте "моноочередь" индексов P: дек индексов x_0, x_1, ..., так чтобы P[x_0], P[x_1], ... увеличивались.

2⃣При добавлении нового индекса y, удалите x_i из конца дека, чтобы P[x_0], P[x_1], ..., P[y] увеличивались.

3⃣Если P[y] >= P[x_0] + K, то (как описано ранее) мы больше не рассматриваем этот x_0 и удаляем его из начала дека.

😎 Решение:

class Solution {
    public int shortestSubarray(int[] A, int K) {
        int N = A.length;
        long[] P = new long[N + 1];
        for (int i = 0; i < N; ++i)
            P[i + 1] = P[i] + A[i];

        int ans = N + 1;
        Deque<Integer> monoq = new LinkedList<>();

        for (int y = 0; y < P.length; ++y) {
            while (!monoq.isEmpty() && P[y] <= P[monoq.getLast()])
                monoq.removeLast();
            while (!monoq.isEmpty() && P[y] >= P[monoq.getFirst()] + K)
                ans = Math.min(ans, y - monoq.removeFirst());
            monoq.addLast(y);
        }

        return ans < N + 1 ? ans : -1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний