Задача: 59. Spiral Matrix II
Сложность: medium

Дано положительное целое число n. Сгенерируйте матрицу n на n, заполненную элементами от 1 до n^2 в спиральном порядке.

Пример:

Input: n = 3
Output: [[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение направлений движения:
Для обхода матрицы используются четыре направления, формирующие слои. Создается массив dir, который хранит изменения координат x и y для каждого направления. Например, при движении слева направо (направление №1) координата x остается неизменной, а y увеличивается (x=0, y=1). При движении справа налево (направление №3) x остается неизменным, а y уменьшается (x=0, y=-1).

2⃣Перемещение по матрице:
Переменные row и col представляют текущие координаты x и y соответственно. Они обновляются в зависимости от направления движения. Применяется предварительно определенный массив dir с изменениями координат x и y для каждого из четырех направлений.

3⃣Изменение направления:
Направление изменяется, когда следующая строка или столбец в определенном направлении имеют ненулевое значение, что указывает на то, что они уже были пройдены. Переменная d представляет текущий индекс направления. Переход к следующему направлению в массиве dir осуществляется с использованием формулы (d+1)%4. Это позволяет вернуться к направлению 1 после завершения одного полного круга от направления 1 до направления 4.

😎 Решение:

class Solution {
    // Helper function to handle negative indices in modulo operations
    private function floorMod($x, $y) {
        return (($x % $y) + $y) % $y;
    }

    // Function to generate an n x n matrix in spiral order
    public function generateMatrix($n) {
        $result = array_fill(0, $n, array_fill(0, $n, 0));
        $cnt = 1;
        $dir = [[0, 1], [1, 0], [0, -1], [-1, 0]];
        $d = 0;
        $row = 0;
        $col = 0;

        while ($cnt <= $n * $n) {
            $result[$row][$col] = $cnt;
            $cnt++;
            $r = $this->floorMod($row + $dir[$d][0], $n);
            $c = $this->floorMod($col + $dir[$d][1], $n);

            if ($result[$r][$c] != 0) {
                $d = ($d + 1) % 4;
            }
            
            $row += $dir[$d][0];
            $col += $dir[$d][1];
        }

        return $result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 60. Permutation Sequence
Сложность: hard

Множество [1, 2, 3, ..., n] содержит в общей сложности n! уникальных перестановок.
Списком и маркировкой всех перестановок по порядку, мы получаем следующую последовательность для n = 3:
"123"
"132"
"213"
"231"
"312"
"321"
Дано n и k, верните k-ю перестановку последовательности.

Пример:

Input: n = 3, k = 3
Output: "213"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сгенерируйте входной массив nums чисел от 1 до N.

2⃣Вычислите все факториальные основы от 0 до (N−1)!.

3⃣Уменьшите k на 1, чтобы значение попало в интервал (0, N!−1).
Используйте коэффициенты факториалов для построения перестановки.
Верните строку перестановки.

😎 Решение:

class Solution {
    public function getPermutation($n, $k) {
        $factorials = array_fill(0, $n, 1);
        $nums = [];
        for ($i = 1; $i < $n; $i++) {
            $factorials[$i] = $factorials[$i - 1] * $i;
            $nums[] = strval($i + 1);
        }
        $k--;
        $result = "";
        for ($i = $n - 1; $i >= 0; $i--) {
            $idx = intdiv($k, $factorials[$i]);
            $k -= $idx * $factorials[$i];
            $result .= $nums[$idx];
            array_splice($nums, $idx, 1);
        }
        return $result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 362. Design Hit Counter
Сложность: medium

Дана матрица размером m x n, где каждая ячейка является либо стеной 'W', либо врагом 'E', либо пустой '0'. Верните максимальное количество врагов, которых можно уничтожить, используя одну бомбу. Вы можете разместить бомбу только в пустой ячейке.
Бомба уничтожает всех врагов в той же строке и столбце от точки установки до тех пор, пока не встретит стену, так как она слишком сильна, чтобы быть разрушенной.

Пример:

Input
["HitCounter", "hit", "hit", "hit", "getHits", "hit", "getHits", "getHits"]
[[], [1], [2], [3], [4], [300], [300], [301]]
Output
[null, null, null, null, 3, null, 4, 3]

Explanation
HitCounter hitCounter = new HitCounter();
hitCounter.hit(1);       // hit at timestamp 1.
hitCounter.hit(2);       // hit at timestamp 2.
hitCounter.hit(3);       // hit at timestamp 3.
hitCounter.getHits(4);   // get hits at timestamp 4, return 3.
hitCounter.hit(300);     // hit at timestamp 300.
hitCounter.getHits(300); // get hits at timestamp 300, return 4.
hitCounter.getHits(301); // get hits at timestamp 301, return 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣При вызове метода hit(int timestamp), добавьте временную метку в очередь.

2⃣ При вызове метода getHits(int timestamp), удалите все временные метки из очереди, которые старше 300 секунд от текущей временной метки.

3⃣Верните размер очереди как количество попаданий за последние 5 минут.

😎 Решение:

class HitCounter {
    private $hits;

    public function __construct() {
        $this->hits = [];
    }

    public function hit($timestamp) {
        array_push($this->hits, $timestamp);
    }

    public function getHits($timestamp) {
        while (!empty($this->hits) && $timestamp - $this->hits[0] >= 300) {
            array_shift($this->hits);
        }
        return count($this->hits);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1033. Moving Stones Until Consecutive
Сложность: medium

На оси X расположены три камня в разных позициях. Вам даны три целых числа a, b и c - позиции камней. За одно движение вы берете камень в конечной точке (т. е. либо в самой низкой, либо в самой высокой позиции камня) и перемещаете его в незанятую позицию между этими конечными точками. Формально, допустим, камни в данный момент находятся в позициях x, y и z, причем x < y < z. Вы берете камень в позиции x или z и перемещаете его в целочисленную позицию k, причем x < k < z и k != y. Игра заканчивается, когда вы больше не можете сделать ни одного хода (то есть камни находятся в трех последовательных позициях). Возвращается целочисленный массив answer длины 2, где: answer[0] - минимальное количество ходов, которое вы можете сыграть, а answer[1] - максимальное количество ходов, которое вы можете сыграть.

Пример:

Input: a = 3, b = 5, c = 1
Output: [1,2]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сортировка позиций:
Убедитесь, что позиции камней отсортированы в порядке возрастания. Обозначим отсортированные позиции как x, y и z.

2⃣Вычисление минимальных ходов:
Если камни уже находятся в последовательных позициях (то есть y - x == 1 и z - y == 1), минимальное количество ходов равно 0.
Если два камня находятся в соседних позициях, а третий камень на расстоянии более чем одна позиция, минимальное количество ходов равно 1.
В остальных случаях минимальное количество ходов равно 2.

3⃣Вычисление максимальных ходов:
Максимальное количество ходов равно сумме расстояний между соседними камнями минус 2, то есть (y - x - 1) + (z - y - 1).

😎 Решение:

function numMovesStones($a, $b, $c) {
    $stones = [$a, $b, $c];
    sort($stones);
    list($x, $y, $z) = $stones;
    $minMoves = ($y - $x <= 2 || $z - $y <= 2) ? (($y - $x == 1 && $z - $y == 1) ? 0 : 1) : 2;
    $maxMoves = ($y - $x - 1) + ($z - $y - 1);
    return [$minMoves, $maxMoves];
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

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

Вам дан массив строк arr. Строка s образуется конкатенацией подпоследовательности arr, содержащей уникальные символы. Верните максимально возможную длину s. Подпоследовательность - это массив, который может быть получен из другого массива путем удаления некоторых или ни одного элемента без изменения порядка оставшихся элементов.

Пример:

Input: arr = ["un","iq","ue"]
Output: 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Использование рекурсивного подхода:
Для каждой строки в массиве arr проверяем, можем ли мы добавить ее к текущей комбинации уникальных символов.
Если можем, добавляем ее и продолжаем рекурсивный вызов для следующей строки.
Если не можем, пропускаем текущую строку и переходим к следующей.

2⃣Проверка уникальности символов:
Для проверки уникальности символов используем множество (set). Если все символы строки уникальны и не пересекаются с символами текущей комбинации, мы можем добавить строку.

3⃣Поиск максимальной длины:
На каждом шаге обновляем максимальную длину, если текущая комбинация уникальных символов длиннее предыдущей максимальной длины.

😎 Решение:

function maxLength($arr) {
    function isUnique($s) {
        return count(array_unique(str_split($s))) === strlen($s);
    }

    function backtrack($arr, $index, $current) {
        if (!isUnique($current)) {
            return 0;
        }
        $maxLength = strlen($current);
        for ($i = $index; $i < count($arr); $i++) {
            $maxLength = max($maxLength, backtrack($arr, $i + 1, $current . $arr[$i]));
        }
        return $maxLength;
    }

    return backtrack($arr, 0, "");
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 821. Shortest Distance to a Character
Сложность: easy

Дана строка s и символ c, который встречается в s. Верните массив целых чисел answer, где answer.length == s.length, и answer[i] - это расстояние от индекса i до ближайшего появления символа c в строке s.

Расстояние между двумя индексами i и j равно abs(i - j), где abs - это функция абсолютного значения.

Пример:

Input: s = "loveleetcode", c = "e"
Output: [3,2,1,0,1,0,0,1,2,2,1,0]
Explanation: The character 'e' appears at indices 3, 5, 6, and 11 (0-indexed).
The closest occurrence of 'e' for index 0 is at index 3, so the distance is abs(0 - 3) = 3.
The closest occurrence of 'e' for index 1 is at index 3, so the distance is abs(1 - 3) = 2.
For index 4, there is a tie between the 'e' at index 3 and the 'e' at index 5, but the distance is still the same: abs(4 - 3) == abs(4 - 5) = 1.
The closest occurrence of 'e' for index 8 is at index 6, so the distance is abs(8 - 6) = 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣При проходе слева направо будем запоминать индекс prev последнего символа C, который мы видели. Тогда ответ будет i - prev.

2⃣При проходе справа налево будем запоминать индекс prev последнего символа C, который мы видели. Тогда ответ будет prev - i.

3⃣Мы берем минимальное значение из этих двух ответов для создания нашего окончательного ответа.

😎 Решение:

class Solution {
    function shortestToChar($S, $C) {
        $N = strlen($S);
        $ans = array_fill(0, $N, PHP_INT_MAX);
        $prev = -$N;

        for ($i = 0; $i < $N; ++$i) {
            if ($S[$i] == $C) {
                $prev = $i;
            }
            $ans[$i] = $i - $prev;
        }

        $prev = 2 * $N;
        for ($i = $N - 1; $i >= 0; --$i) {
            if ($S[$i] == $C) {
                $prev = $i;
            }
            $ans[$i] = min($ans[$i], $prev - $i);
        }

        return $ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 278. First Bad Version
Сложность: easy

Вы являетесь менеджером продукта и в настоящее время возглавляете команду по разработке нового продукта. К сожалению, последняя версия вашего продукта не прошла проверку качества. Поскольку каждая версия разрабатывается на основе предыдущей версии, все версии, вышедшие после плохой версии, также оказываются плохими.
Предположим, у вас есть n версий [1, 2, ..., n], и вы хотите выяснить первую плохую версию, которая вызывает все последующие версии быть плохими.
Вам предоставлен API bool isBadVersion(version), который возвращает, является ли версия плохой. Реализуйте функцию для нахождения первой плохой версии. Вы должны минимизировать количество вызовов API.

Пример:

Input: n = 5, bad = 4
Output: 4
Explanation:
call isBadVersion(3) -> false
call isBadVersion(5) -> true
call isBadVersion(4) -> true
Then 4 is the first bad version.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация границ поиска:
Устанавливаем начальные значения левой и правой границ поиска: left = 1 и right = n.

2⃣Бинарный поиск:
Пока левая граница меньше правой, находим среднюю точку mid и проверяем, является ли она плохой версией с помощью isBadVersion(mid).
Если текущая версия mid плохая, смещаем правую границу к mid, иначе смещаем левую границу на mid + 1.

3⃣Возврат результата:
Когда левая граница станет равной правой, возвращаем left как индекс первой плохой версии.

😎 Решение:

class Solution {
    public function firstBadVersion($n) {
        $left = 1;
        $right = $n;
        while ($left < $right) {
            $mid = $left + (int)(($right - $left) / 2);
            if ($this->isBadVersion($mid)) {
                $right = $mid;
            } else {
                $left = $mid + 1;
            }
        }
        return $left;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1231. Divide Chocolate
Сложность: hard

У вас есть одна шоколадка, состоящая из нескольких кусочков. Каждый кусочек имеет свою сладость, заданную массивом сладости. Вы хотите поделиться шоколадом со своими k друзьями, поэтому начинаете разрезать шоколадку на k + 1 кусочков с помощью k разрезов, каждый кусочек состоит из нескольких последовательных кусочков. Будучи щедрым, вы съедите кусочек с минимальной общей сладостью, а остальные кусочки отдадите своим друзьям. Найдите максимальную общую сладость кусочка, который вы можете получить, оптимально разрезав шоколадку.

Пример:

Input: sweetness = [1,2,3,4,5,6,7,8,9], k = 5
Output: 6

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для решения задачи мы можем использовать метод двоичного поиска для определения максимальной минимальной сладости, которую можно получить.

2⃣Двоичный поиск:
Мы будем искать ответ в диапазоне от минимальной сладости до суммы всех сладостей. Начнем с середины этого диапазона и проверим, можно ли разрезать шоколад таким образом, чтобы минимальная сладость была не менее этого значения.

3⃣Проверка делимости:
Для каждой попытки значения сладости в двоичном поиске проверим, можем ли мы разрезать шоколад так, чтобы каждая из k+1 частей имела сладость не меньше текущего значения.

😎 Решение:

function maximizeSweetness($sweetness, $k) {
    $canDivide = function($minSweetness) use ($sweetness, $k) {
        $currentSum = 0;
        $cuts = 0;
        foreach ($sweetness as $sweet) {
            $currentSum += $sweet;
            if ($currentSum >= $minSweetness) {
                $cuts++;
                $currentSum = 0;
            }
        }
        return $cuts >= $k + 1;
    };

    $left = min($sweetness);
    $right = intdiv(array_sum($sweetness), $k + 1);

    while ($left < $right) {
        $mid = intdiv($left + $right + 1, 2);
        if ($canDivide($mid)) {
            $left = $mid;
        } else {
            $right = $mid - 1;
        }
    }

    return $left;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 446. Arithmetic Slices II - Subsequence
Сложность: hard

Дан целочисленный массив nums, вернуть количество всех арифметических подпоследовательностей nums.
Последовательность чисел называется арифметической, если она состоит как минимум из трех элементов и если разница между любыми двумя последовательными элементами одинаковая.
Например, [1, 3, 5, 7, 9], [7, 7, 7, 7] и [3, -1, -5, -9] являются арифметическими последовательностями.
Например, [1, 1, 2, 5, 7] не является арифметической последовательностью.
Подпоследовательность массива - это последовательность, которая может быть образована путем удаления некоторых элементов (возможно, ни одного) из массива.
Например, [2, 5, 10] является подпоследовательностью [1, 2, 1, 2, 4, 1, 5, 10].
Тестовые случаи сгенерированы таким образом, что ответ помещается в 32-битное целое число.

Пример:

Input: nums = [2,4,6,8,10]
Output: 7
Explanation: All arithmetic subsequence slices are:
[2,4,6]
[4,6,8]
[6,8,10]
[2,4,6,8]
[4,6,8,10]
[2,4,6,8,10]
[2,6,10]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Мы можем использовать поиск в глубину (DFS) для генерации всех подпоследовательностей.

2⃣Мы можем проверить, является ли подпоследовательность арифметической, согласно ее определению.

3⃣Возвращаем количество всех арифметических подпоследовательностей.

😎 Решение:

class Solution {
    private $n;
    private $ans;

    private function dfs($dep, $A, $cur) {
        if ($dep == $this->n) {
            if (count($cur) < 3) return;
            for ($i = 1; $i < count($cur); $i++) {
                if ($cur[$i] - $cur[$i - 1] != $cur[1] - $cur[0]) return;
            }
            $this->ans++;
            return;
        }
        $this->dfs($dep + 1, $A, $cur);
        array_push($cur, $A[$dep]);
        $this->dfs($dep + 1, $A, $cur);
    }

    public function numberOfArithmeticSlices($A) {
        $this->n = count($A);
        $this->ans = 0;
        $this->dfs(0, $A, []);
        return $this->ans;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 28. Find the Index of the First Occurrence in a String
Сложность: easy

Учитывая две строки, игла и стог сена, верните индекс первого вхождения иглы в стоге сена или -1, если игла не является частью стога сена.

Пример:

Input: haystack = "sadbutsad", needle = "sad"  
Output: 0  

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определяем длины строки needle и haystack, начинаем поиск с нулевого индекса.

2⃣Используем substr для извлечения подстроки из haystack и проверяем на совпадение с needle.

3⃣Если совпадение найдено, возвращаем индекс, иначе продолжаем поиск, пока не достигнем конца haystack.

😎Решение:

class Solution {
    /**
     * @param String $haystack
     * @param String $needle
     * @return Integer
     */
    function strStr($haystack, $needle) {
        $needleLen = strlen($needle);
        $haylen = strlen($haystack);
        $start = 0;
        while (true) {
            $substring = substr($haystack, $start, $needleLen);

            if ($substring == $needle) {
                return $start;
            }
            if ($start == $haylen-1) {
                return -1;
            }

            $start++;
        }

        return -1;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача №19. Remove Nth Node From End of List
Сложность: medium

Учитывая заголовок связанного списка, удалите n-й узел из конца списка и верните его заголовок.

Пример:

Input: head = [1,2,3,4,5], n = 2  
Output: [1,2,3,5]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определить длину списка, пройдясь по нему один раз.

2⃣Найти узел, предшествующий удаляемому, используя второй проход.

3⃣Изменить ссылки, чтобы удалить целевой узел.

😎 Решение:

class Solution { 
 
    function removeNthFromEnd($head, $n) { 
        $tamaño = 0; 
        $aux = $head; 
 
        while ($aux !== null) { 
            $aux = $aux->next; 
            $tamaño++; 
        } 
 
        if ($tamaño == 1) { 
            return null; 
        } 
        if ($tamaño == $n) { 
            return $head->next; 
        } 
 
        $aux = $head; 
        for ($i = 0; $i < $tamaño - $n - 1; $i++) { 
            $aux = $aux->next; 
        } 
 
        $aux->next = $aux->next->next; 
 
        return $head; 
    } 
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1146. Snapshot Array
Сложность: medium

Реализуйте SnapshotArray, который поддерживает следующий интерфейс:
SnapshotArray(int length) инициализирует структуру данных, похожую на массив, с заданной длиной. Изначально каждый элемент равен 0.
void set(index, val) устанавливает элемент с заданным индексом равным val.
int snap() делает снимок массива и возвращает snap_id: общее количество вызовов snap() минус 1.
int get(index, snap_id) возвращает значение на заданном индексе в момент, когда мы сделали снимок с указанным snap_id.

Пример:

Input: ["SnapshotArray","set","snap","set","get"]
[[3],[0,5],[],[0,6],[0,0]]
Output: [null,null,0,null,5]
Explanation: 
SnapshotArray snapshotArr = new SnapshotArray(3); // set the length to be 3
snapshotArr.set(0,5);  // Set array[0] = 5
snapshotArr.snap();  // Take a snapshot, return snap_id = 0
snapshotArr.set(0,6);
snapshotArr.get(0,0);  // Get the value of array[0] with snap_id = 0, return 5

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация: Для каждого элемента nums[i] в массиве создайте пустой список для хранения его исторических значений в формате [snap_id, value]. Инициализируйте каждый список, добавив первую запись [0, 0].

2⃣Метод set: Добавьте историческую запись [snap_id, value] в список записей historyRecords[index].

3⃣Методы snap и get:
Метод snap возвращает snap_id и увеличивает его на 1.
Метод get использует бинарный поиск, чтобы найти индекс последней вставки snap_id в данный снимок (целевой индекс будет snap_index - 1). Возвращает historyRecords[index][snap_index - 1][1].

😎 Решение:

class SnapshotArray {
    private $snapId;
    private $historyRecords;

    function __construct($length) {
        $this->snapId = 0;
        $this->historyRecords = array_fill(0, $length, [0 => 0]);
    }

    function set($index, $val) {
        $this->historyRecords[$index][$this->snapId] = $val;
    }

    function snap() {
        $this->snapId++;
        return $this->snapId - 1;
    }

    function get($index, $snapId) {
        while ($snapId >= 0) {
            if (isset($this->historyRecords[$index][$snapId])) {
                return $this->historyRecords[$index][$snapId];
            }
            $snapId--;
        }
        return 0;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1265. Print Immutable Linked List in Reverse
Сложность: medium

Вам дан неизменяемый связный список, распечатайте все значения каждого узла в обратном порядке с помощью следующего интерфейса: ImmutableListNode:Интерфейс неизменяемого связанного списка, вам дана голова списка. Для доступа к связанному списку необходимо использовать следующие функции (напрямую к ImmutableListNode обращаться нельзя): ImmutableListNode.printValue(): Выводит значение текущего узла. ImmutableListNode.getNext(): Возвращает следующий узел. Входные данные даются только для внутренней инициализации связанного списка.Вы должны решить эту задачу, не изменяя связанный список. Другими словами, вы должны работать со связанным списком, используя только упомянутые API.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Используйте рекурсию для достижения конца связного списка.

2⃣На обратном пути рекурсии распечатайте значение каждого узла.

3⃣Обратный порядок достигается благодаря природе рекурсии (стек вызовов).

😎 Решение:

interface ImmutableListNode {
    public function printValue();
    public function getNext();
}

class Solution {
    function printLinkedListInReverse($head) {
        if ($head->getNext() !== null) {
            $this->printLinkedListInReverse($head->getNext());
        }
        $head->printValue();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний