Задача: 443. String Compression
Сложность: medium

Дан массив символов chars, сжать его, используя следующий алгоритм:

Начните с пустой строки s. Для каждой группы последовательных повторяющихся символов в chars:

Если длина группы равна 1, добавьте символ к строке s.
В противном случае добавьте символ, а за ним длину группы.
Сжатая строка s не должна возвращаться отдельно, а вместо этого должна быть сохранена в входном массиве символов chars. Обратите внимание, что длины групп, которые равны 10 или более, будут разделены на несколько символов в chars.

После того как вы закончите модификацию входного массива, верните новую длину массива.

Вы должны написать алгоритм, который использует только постоянное дополнительное пространство.

Пример:

Input: chars = ["a","a","b","b","c","c","c"]
Output: Return 6, and the first 6 characters of the input array should be: ["a","2","b","2","c","3"]
Explanation: The groups are "aa", "bb", and "ccc". This compresses to "a2b2c3".

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Объявите переменные i – первый индекс текущей группы, и res – длина ответа (сжатой строки). Инициализируйте i = 0, res = 0.

2⃣Пока i меньше длины chars: Найдите длину текущей группы последовательных повторяющихся символов groupLength. Добавьте chars[i] к ответу (chars[res++] = chars[i]). Если groupLength > 1, добавьте строковое представление groupLength к ответу и увеличьте res соответственно. Увеличьте i на groupLength и перейдите к следующей группе.

3⃣Верните res.

😎 Решение:

class Solution:
    def compress(self, chars: List[str]) -> int:
        i = 0
        res = 0
        while i < len(chars):
            group_length = 1
            while (i + group_length < len(chars) and chars[i + group_length] == chars[i]):
                group_length += 1
            chars[res] = chars[i]
            res += 1
            if group_length > 1:
                str_repr = str(group_length)
                chars[res:res+len(str_repr)] = list(str_repr)
                res += len(str_repr)
            i += group_length
        return res

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1522. Diameter of N-Ary Tree
Сложность: medium

Дано корневое дерево N-арности, нужно вычислить длину диаметра дерева.

Диаметр N-арного дерева - это длина самого длинного пути между любыми двумя узлами в дереве. Этот путь может проходить или не проходить через корень.

(Входная сериализация N-арного дерева представлена их обходом в порядке уровней, каждая группа дочерних узлов разделена значением null.)

Пример:

Input: root = [1,null,3,2,4,null,5,6]
Output: 3
Explanation: Diameter is shown in red color.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите функцию height(node), которая возвращает высоту узла. Функция может быть реализована рекурсивно, основываясь на вычислении максимальной высоты среди всех дочерних узлов плюс один.

2⃣Внутри функции height(node) выберите две наибольшие высоты среди дочерних узлов. Эти два значения помогут вычислить длину пути, которая будет кандидатом на диаметр всего дерева.

3⃣Существует два подхода для выбора двух наибольших высот:
— Первый способ заключается в хранении высот всех дочерних узлов в массиве, последующей сортировке массива и выборе двух наибольших элементов.
— Второй способ использует две переменные, которые отслеживают текущие два наибольших значения. Во время итерации по всем высотам эти переменные обновляются соответствующим образом.

😎 Решение:

class Solution:
    def __init__(self):
        self.diameter = 0

    def height(self, node):
        if not node.children:
            return 0

        maxHeight1, maxHeight2 = 0, 0
        for child in node.children:
            parentHeight = self.height(child) + 1
            if parentHeight > maxHeight1:
                maxHeight2 = maxHeight1
                maxHeight1 = parentHeight
            elif parentHeight > maxHeight2:
                maxHeight2 = parentHeight
            distance = maxHeight1 + maxHeight2
            self.diameter = max(self.diameter, distance)
        return maxHeight1

    def diameter(self, root):
        self.diameter = 0
        self.height(root)
        return self.diameter

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:
    def numberWays(self, hats: List[List[int]]) -> int:
        MOD = 1000000007
        n = len(hats)
        hatsToPeople = {}
        for i, hatList in enumerate(hats):
            for hat in hatList:
                if hat not in hatsToPeople:
                    hatsToPeople[hat] = []
                hatsToPeople[hat].append(i)
                
        done = (1 << n) - 1
        memo = [[-1] * done for _ in range(41)]

        def dp(hat, mask):
            if mask == done:
                return 1
            if hat > 40:
                return 0
            if memo[hat][mask] != -1:
                return memo[hat][mask]
            
            ans = dp(hat + 1, mask)
            if hat in hatsToPeople:
                for person in hatsToPeople[hat]:
                    if (mask & (1 << person)) == 0:
                        ans = (ans + dp(hat + 1, mask | (1 << person))) % MOD
            
            memo[hat][mask] = ans
            return ans

        return dp(1, 0)

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:
    def firstBadVersion(self, n: int) -> int:
        left, right = 1, n
        while left < right:
            mid = left + (right - left) // 2
            if isBadVersion(mid):
                right = mid
            else:
                left = mid + 1
        return left

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 163. Missing Ranges
Сложность: easy

Вам дан диапазон [lower, upper] и отсортированный массив уникальных целых чисел nums, где все элементы находятся в этом диапазоне.

Число x считается пропущенным, если оно находится в диапазоне [lower, upper] и его нет в массиве nums.

Верните кратчайший отсортированный список диапазонов, который точно покрывает все пропущенные числа. То есть ни один элемент из nums не включен в какой-либо из диапазонов, и каждое пропущенное число покрыто одним из диапазонов..

Пример:

Input: nums = [-1], lower = -1, upper = -1
Output: []
Explanation: There are no missing ranges since there are no missing numbers.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация и проверка начальных условий:
Создайте переменную n и инициализируйте её размером массива nums.
Создайте список missingRanges, который будет содержать решение задачи.
Если массив nums пуст, верните диапазон [lower, upper].
Проверьте, совпадает ли первый элемент массива с lower. Если lower < nums[0], добавьте в missingRanges диапазон [lower, nums[0] - 1].

2️⃣Итерация по элементам массива:
Проитерируйте по всем элементам в nums с помощью цикла от i = 0 до n - 2 (до предпоследнего элемента):
Если текущий элемент nums[i] и следующий элемент nums[i + 1] отличаются на 1 или меньше, между этими двумя числами нет пропущенных чисел.
В противном случае, если nums[i + 1] - nums[i] > 1, то пропущены числа от nums[i] + 1 до nums[i + 1] - 1 (включительно). В этом случае диапазон [nums[i] + 1, nums[i + 1] - 1] добавляется в missingRanges.

3️⃣Проверка и добавление последнего пропущенного диапазона:
Проверьте, совпадает ли последний элемент массива с upper. Если nums[n - 1] < upper, добавьте в missingRanges диапазон [nums[n - 1] + 1, upper].

😎 Решение:

class Solution:
    def findMissingRanges(
        self, nums: List[int], lower: int, upper: int
    ) -> List[List[int]]:
        n = len(nums)
        missing_ranges = []
        if n == 0:
            missing_ranges.append([lower, upper])
            return missing_ranges
        if lower < nums[0]:
            missing_ranges.append([lower, nums[0] - 1])
        for i in range(n - 1):
            if nums[i + 1] - nums[i] <= 1:
                continue
            missing_ranges.append([nums[i] + 1, nums[i + 1] - 1])
        if upper > nums[n - 1]:
            missing_ranges.append([nums[n - 1] + 1, upper])

        return missing_ranges

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 234. Palindrome Linked List
Сложность: easy

Дан головной элемент односвязного списка. Верните true, если список является палиндромом, и false в противном случае.

Пример:

Input: head = [1,2,2,1]
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Копирование односвязного списка в массив: Итеративно пройдите по односвязному списку, добавляя каждое значение в массив. Для этого используйте переменную currentNode, указывающую на текущий узел. На каждой итерации добавляйте currentNode.val в массив и обновляйте currentNode, чтобы он указывал на currentNode.next. Остановите цикл, когда currentNode укажет на null.

2⃣Проверка массива на палиндром: Используйте метод с двумя указателями для проверки массива на палиндром. Разместите один указатель в начале массива, а другой в конце. На каждом шаге проверяйте, равны ли значения, на которые указывают указатели, и перемещайте указатели к центру, пока они не встретятся.

3⃣Сравнение значений: Помните, что необходимо сравнивать значения узлов, а не сами узлы. Используйте node_1.val == node_2.val для сравнения значений узлов. Сравнение узлов как объектов node_1 == node_2 не даст ожидаемого результата.

😎 Решение:

class Solution:
    def isPalindrome(self, head: ListNode) -> bool:
        vals = []
        currentNode = head

        while currentNode is not None:
            vals.append(currentNode.val)
            currentNode = currentNode.next

        front = 0
        back = len(vals) - 1
        while front < back:
            if vals[front] != vals[back]:
                return False
            front += 1
            back -= 1
        return True

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 754. Reach a Number
Сложность: medium

Вы стоите в позиции 0 на бесконечной числовой прямой. В позиции target находится пункт назначения. Вы можете сделать некоторое количество ходов numMoves так, чтобы: на каждом ходу вы могли пойти либо налево, либо направо. Во время i-го хода (начиная с i == 1 до i == numMoves) вы делаете i шагов в выбранном направлении. Учитывая целое число target, верните минимальное количество ходов (т.е. минимальное numMoves), необходимое для достижения пункта назначения.

Пример:

Input: target = 2
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте переменную для текущей позиции (position) и счетчик шагов (steps).

2⃣Используйте цикл, чтобы добавлять к position текущее количество шагов и увеличивать steps.

3⃣Если position достигает или превышает target и разница между position и target четная, остановите цикл и верните steps.

😎 Решение:

def reachTarget(target):
    target = abs(target)
    position = 0
    steps = 0
    while position < target or (position - target) % 2 != 0:
        steps += 1
        position += steps
    return steps

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 303. Range Sum Query - Immutable
Сложность: easy

Дан целочисленный массив nums. Обработайте несколько запросов следующего типа:
Вычислите сумму элементов массива nums между индексами left и right включительно, где left <= right.
Реализуйте класс NumArray:
- NumArray(int[] nums) Инициализирует объект с целочисленным массивом nums.
- int sumRange(int left, int right) Возвращает сумму элементов массива nums между индексами left и right включительно (т.е. nums[left] + nums[left + 1] + ... + nums[right]).

Пример:

Input
["NumArray", "sumRange", "sumRange", "sumRange"]
[[[-2, 0, 3, -5, 2, -1]], [0, 2], [2, 5], [0, 5]]
Output
[null, 1, -1, -3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Создайте массив sum длиной на один элемент больше, чем массив nums, и заполните его накопленными суммами элементов массива nums.

2⃣Предварительное вычисление сумм:
Заполните массив sum, где каждый элемент sum[i + 1] является суммой всех предыдущих элементов массива nums до индекса i включительно.

3⃣Вычисление диапазонной суммы:
Для каждого запроса суммы элементов между индексами left и right используйте разницу между sum[right + 1] и sum[left], чтобы быстро получить результат.

😎 Решение:

class NumArray:
    def __init__(self, nums: List[int]):
        self.sum = [0] * (len(nums) + 1)
        for i in range(len(nums)):
            self.sum[i + 1] = self.sum[i] + nums[i]

    def sumRange(self, i: int, j: int) -> int:
        return self.sum[j + 1] - self.sum[i]

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1357. Apply Discount Every n Orders
Сложность: medium

В супермаркете, который посещает множество покупателей, товары представлены двумя параллельными массивами целых чисел products и prices, где i-й товар имеет идентификатор products[i] и цену prices[i].

Когда покупатель оплачивает товар, его счет представлен двумя параллельными массивами целых чисел product и amount, где j-й приобретенный товар имеет идентификатор product[j], а amount[j] - количество купленного товара. Их промежуточный итог рассчитывается как сумма каждого amount[j] * (цена j-го товара).

Супермаркет решил провести распродажу. Каждому n-му покупателю, оплачивающему свои покупки, будет предоставлена скидка в процентах. Сумма скидки задается параметром discount, и покупатель получит скидку в discount процентов от своего промежуточного итога. Формально, если их промежуточный итог составляет bill, то они фактически заплатят bill * ((100 - discount) / 100).

Реализуйте класс Cashier:

Cashier(int n, int discount, int[] products, int[] prices): инициализирует объект с параметрами n, discount, а также массивами товаров и их цен.
double getBill(int[] product, int[] amount): возвращает итоговую сумму счета с примененной скидкой (если применима). Ответы, отличающиеся от фактического значения не более чем на 10^-5, будут приняты.

Пример:

Input
["Cashier","getBill","getBill","getBill","getBill","getBill","getBill","getBill"]
[[3,50,[1,2,3,4,5,6,7],[100,200,300,400,300,200,100]],[[1,2],[1,2]],[[3,7],[10,10]],[[1,2,3,4,5,6,7],[1,1,1,1,1,1,1]],[[4],[10]],[[7,3],[10,10]],[[7,5,3,1,6,4,2],[10,10,10,9,9,9,7]],[[2,3,5],[5,3,2]]]
Output
[null,500.0,4000.0,800.0,4000.0,4000.0,7350.0,2500.0]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация объекта:
Создайте класс Cashier с конструктором, который принимает параметры n, discount, products и prices. В конструкторе инициализируйте необходимые переменные и создайте словарь для сопоставления идентификаторов продуктов с их ценами.

2⃣Обработка каждого счета:
Создайте метод getBill, который принимает массивы product и amount.
Вычислите промежуточный итог счета, умножая количество каждого продукта на его цену и суммируя результаты.
Увеличьте счетчик клиентов. Если клиент является n-м по счету, примените скидку к промежуточному итогу.

3⃣Верните итоговую сумму счета.

😎 Решение:

class Cashier:

    def __init__(self, n: int, discount: int, products: List[int], prices: List[int]):
        self.n = n
        self.discount = discount
        self.productsPrices = dict(zip(products, prices))
        self.customerCount = 0

    def getBill(self, product: List[int], amount: List[int]) -> float:
        self.customerCount += 1
        bill = sum(self.productsPrices[prod] * amt for prod, amt in zip(product, amount))
        
        if self.customerCount % self.n == 0:
            bill *= (100 - self.discount) / 100.0
        
        return bill

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 736. Parse Lisp Expression
Сложность: hard

Нам дан массив asteroids, состоящий из целых чисел, представляющих астероиды в ряд. Для каждого астероида абсолютное значение обозначает его размер, а знак - направление движения (положительное - вправо, отрицательное - влево). Каждый астероид движется с одинаковой скоростью. Определите состояние астероидов после всех столкновений. Если два астероида столкнутся, меньший из них взорвется. Если оба одинакового размера, то взорвутся оба. Два астероида, движущиеся в одном направлении, никогда не встретятся.

Пример:

Input: expression = "(let x 2 (mult x (let x 3 y 4 (add x y))))"
Output: 14

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определите функцию для оценки выражений.

2⃣Используйте рекурсивный подход для обработки различных типов выражений (let, add, mult, и переменных).

3⃣Используйте словарь для отслеживания значений переменных с учетом области видимости.

😎 Решение:

class Solution:
    def evaluate(self, expression: str) -> int:
        def evaluate(expression, env):
            if expression[0] != '(':
                if expression[0].isalpha():
                    return env[expression]
                return int(expression)
            
            tokens = tokenize(expression)
            if tokens[0] == 'let':
                for i in range(1, len(tokens) - 2, 2):
                    env[tokens[i]] = evaluate(tokens[i + 1], env)
                return evaluate(tokens[-1], env)
            elif tokens[0] == 'add':
                return evaluate(tokens[1], env) + evaluate(tokens[2], env)
            elif tokens[0] == 'mult':
                return evaluate(tokens[1], env) * evaluate(tokens[2], env)
        
        def tokenize(expression):
            tokens, token, parens = [], '', 0
            for char in expression:
                if char == '(':
                    parens += 1
                    if parens == 1:
                        continue
                elif char == ')':
                    parens -= 1
                    if parens == 0:
                        tokens.append(tokenize(token))
                        token = ''
                        continue
                elif char == ' ' and parens == 1:
                    if token:
                        tokens.append(token)
                        token = ''
                    continue
                token += char
            if token:
                tokens.append(token)
            return tokens
        
        return evaluate(expression, {})

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 112. Path Sum
Сложность: easy

Дан корень бинарного дерева и целое число targetSum. Верните true, если в дереве существует путь от корня до листа, такой, что сумма всех значений вдоль пути равна targetSum.

Лист — это узел без детей.

Пример:

Input: root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,null,1], targetSum = 22
Output: true
Explanation: The root-to-leaf path with the target sum is shown.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация стека: Начать с помещения в стек корневого узла и соответствующей оставшейся суммы, равной sum - root.val.

2️⃣Обработка узлов: Извлечь текущий узел из стека и вернуть True, если оставшаяся сумма равна 0 и узел является листом.

3️⃣Добавление дочерних узлов в стек: Если оставшаяся сумма не равна нулю или узел не является листом, добавить в стек дочерние узлы с соответствующими оставшимися суммами.

😎 Решение:

class Solution:
    def hasPathSum(self, root: TreeNode, sum: int) -> bool:
        if not root:
            return False

        de = [
            (root, sum - root.val),
        ]
        while de:
            node, curr_sum = de.pop()
            if not node.left and not node.right and curr_sum == 0:
                return True
            if node.right:
                de.append((node.right, curr_sum - node.right.val))
            if node.left:
                de.append((node.left, curr_sum - node.left.val))
        return False

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 268. Missing Number
Сложность: easy

Дан массив nums, содержащий n различных чисел в диапазоне [0, n]. Верните единственное число в этом диапазоне, которого нет в массиве.

Пример:

Input: nums = [3,0,1]
Output: 2
Explanation: n = 3 since there are 3 numbers, so all numbers are in the range [0,3]. 2 is the missing number in the range since it does not appear in nums.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Сначала отсортируйте массив nums.

2️⃣Проверьте особые случаи: убедитесь, что число 0 находится в начале массива, а число n — в конце.

3️⃣Пройдитесь по отсортированному массиву и для каждого индекса проверьте, что число на этом индексе соответствует ожидаемому (предыдущее число плюс один). Как только вы обнаружите несоответствие, верните ожидаемое число.

😎 Решение:

class Solution:
    def missingNumber(self, nums):
        nums.sort()
        if nums[-1] != len(nums):
            return len(nums)
        elif nums[0] != 0:
            return 0
        for i in range(1, len(nums)):
            expected_num = nums[i - 1] + 1
            if nums[i] != expected_num:
                return expected_num
        return -1

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 217. Contains Duplicate
Сложность: easy

Дан массив целых чисел nums. Верните true, если любое значение появляется в массиве хотя бы дважды, и верните false, если каждый элемент уникален.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Отсортируйте массив nums по возрастанию.

2️⃣Итерируйте по отсортированному массиву и сравнивайте каждое число с следующим.

3️⃣Если любое число совпадает с следующим, верните true. Если цикл завершится без совпадений, верните false.

😎 Решение:

def containsDuplicate(nums):
    nums.sort()
    for i in range(len(nums) - 1):
        if nums[i] == nums[i + 1]:
            return True
    return False

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:

def grayCode(n):
    return [i ^ (i >> 1) for i in range(1 << n)]

def circularPermutation(n, start):
    gray = grayCode(n)
    start_index = gray.index(start)
    return gray[start_index:] + gray[:start_index]

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 381. Insert Delete GetRandom O(1) - Duplicates allowed
Сложность: hard

RandomizedCollection — это структура данных, содержащая набор чисел, возможно с дубликатами (т.е. мультимножество). Она должна поддерживать вставку и удаление определенных элементов, а также предоставление случайного элемента.

Реализуйте класс RandomizedCollection:

RandomizedCollection(): Инициализирует пустой объект RandomizedCollection.
bool insert(int val): Вставляет элемент val в мультимножество, даже если элемент уже присутствует. Возвращает true, если элемента не было, и false в противном случае.
bool remove(int val): Удаляет элемент val из мультимножества, если он присутствует. Возвращает true, если элемент присутствовал, и false в противном случае. Если у val несколько вхождений в мультимножестве, удаляется только одно из них.
int getRandom(): Возвращает случайный элемент из текущего мультимножества. Вероятность возврата каждого элемента пропорциональна числу вхождений этого элемента в мультимножество.
Реализуйте функции класса так, чтобы каждая функция работала в среднем за O(1) времени.

Пример:

Input
["RandomizedCollection", "insert", "insert", "insert", "getRandom", "remove", "getRandom"]
[[], [1], [1], [2], [], [1], []]
Output
[null, true, false, true, 2, true, 1]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создать словарь для хранения значений и их индексов в списке, а также список для хранения всех элементов мультимножества.

2⃣Метод insert(val): Добавить значение в конец списка и обновить словарь, добавив индекс этого значения. Возвращать true, если значение отсутствовало ранее, и false в противном случае.
Метод remove(val): Удалить одно вхождение значения из словаря и списка. Для удаления значения заменить его последним элементом списка и обновить словарь. Возвращать true, если значение присутствовало, и false в противном случае.

3⃣Метод getRandom(): Возвращать случайный элемент из списка, обеспечивая равновероятное распределение на основе количества вхождений каждого элемента.

😎 Решение:

import random
from collections import defaultdict

class RandomizedCollection:
    def __init__(self):
        self.dict = defaultdict(set)
        self.list = []

    def insert(self, val: int) -> bool:
        self.dict[val].add(len(self.list))
        self.list.append(val)
        return len(self.dict[val]) == 1

    def remove(self, val: int) -> bool:
        if not self.dict[val]:
            return False
        index = self.dict[val].pop()
        last_element = self.list[-1]
        self.list[index] = last_element
        self.dict[last_element].add(index)
        self.dict[last_element].discard(len(self.list) - 1)
        self.list.pop()
        if not self.dict[val]:
            del self.dict[val]
        return True

    def getRandom(self) -> int:
        return random.choice(self.list)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1337. The K Weakest Rows in a Matrix
Сложность: easy

Вам дана бинарная матрица размером m x n mat, состоящая из 1 (представляющих солдат) и 0 (представляющих гражданских лиц). Солдаты расположены перед гражданскими лицами. То есть, все 1 будут расположены слева от всех 0 в каждой строке.

Строка i слабее строки j, если выполнено одно из следующих условий:

Количество солдат в строке i меньше, чем в строке j.
Обе строки имеют одинаковое количество солдат, но i < j.
Верните индексы k самых слабых строк в матрице, упорядоченных от самой слабой к самой сильной.

Пример:

Input: mat = 
[[1,1,0,0,0],
 [1,1,1,1,0],
 [1,0,0,0,0],
 [1,1,0,0,0],
 [1,1,1,1,1]], 
k = 3
Output: [2,0,3]
Explanation: 
The number of soldiers in each row is: 
- Row 0: 2 
- Row 1: 4 
- Row 2: 1 
- Row 3: 2 
- Row 4: 5 
The rows ordered from weakest to strongest are [2,0,3,1,4].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вычислите силу каждой строки матрицы и поместите пары сила/индекс в массив. Для каждой строки подсчитайте количество единиц (солдат) до первой нуля (гражданского), чтобы определить силу строки.

2⃣Отсортируйте массив пар по возрастанию силы, а в случае равенства силы — по возрастанию индекса. Для этого потребуется реализовать компаратор, который сравнивает сначала силу, а затем индекс.

3⃣Извлеките первые k индексов из отсортированного массива и верните их. Эти индексы будут соответствовать k самым слабым строкам в порядке от самой слабой к самой сильной.

😎 Решение:

class Solution:
    def kWeakestRows(self, mat: List[List[int]], k: int) -> List[int]:
        m = len(mat)
        n = len(mat[0])

        pairs = []
        for i in range(m):
            strength = 0
            for j in range(n):
                if mat[i][j] == 0:
                    break
                strength += 1
            pairs.append((strength, i))

        pairs.sort()
        indexes = [pairs[i][1] for i in range(k)]
        return indexes

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 298. Binary Tree Longest Consecutive Sequence
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева, верните длину самого длинного пути последовательных значений.

Путь последовательных значений — это путь, где значения увеличиваются на единицу вдоль пути.

Обратите внимание, что путь может начинаться с любого узла в дереве, и вы не можете перейти от узла к его родителю на пути.

Пример:

Input: root = [1,null,3,2,4,null,null,null,5]
Output: 3
Explanation: Longest consecutive sequence path is 3-4-5, so return 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и начало обхода:
Начните обход дерева с корневого узла. Инициализируйте переменную length, чтобы хранить текущую длину последовательного пути, и передавайте её вниз по дереву.

2⃣Сравнение текущего узла с родительским узлом:
Для каждого узла сравните его значение со значением родительского узла. Если значение текущего узла на единицу больше значения родительского узла, увеличьте length. Если значение текущего узла не является последовательным (не больше на единицу), сбросьте length на 1.

3⃣Обход дерева:
Рекурсивно обходите левое и правое поддерево, передавая обновлённое значение length. В каждом узле обновляйте максимальную длину последовательного пути, если текущая длина больше.

😎 Решение:

class Solution:
    def __init__(self):
        self.maxLength = 0

    def longestConsecutive(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
        self.dfs(root, None, 0)
        return self.maxLength

    def dfs(self, node: Optional[TreeNode], parent: Optional[TreeNode], length: int) -> None:
        if not node:
            return
        if parent and node.val == parent.val + 1:
            length += 1
        else:
            length = 1
        self.maxLength = max(self.maxLength, length)
        self.dfs(node.left, node, length)
        self.dfs(node.right, node, length)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 85. Maximal Rectangle
Сложность: hard

Дана бинарная матрица размером rows x cols, заполненная 0 и 1. Найдите наибольший прямоугольник, содержащий только 1, и верните его площадь.

Пример:

Input: matrix = [["1","0","1","0","0"],["1","0","1","1","1"],["1","1","1","1","1"],["1","0","0","1","0"]]
Output: 6
Explanation: The maximal rectangle is shown in the above picture.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Вычисление максимальной ширины прямоугольника для каждой координаты: Для каждой ячейки в каждой строке сохраняем количество последовательных единиц. При прохождении по строке обновляем максимально возможную ширину в этой точке, используя формулу row[i] = row[i - 1] + 1, если row[i] == '1'.

2️⃣Определение максимальной площади прямоугольника с нижним правым углом в данной точке: При итерации вверх по столбцу максимальная ширина прямоугольника от исходной точки до текущей точки является минимальным значением среди всех максимальных ширин, с которыми мы сталкивались. Используем формулу maxWidth = min(maxWidth, widthHere) и curArea = maxWidth * (currentRow - originalRow + 1), затем обновляем maxArea = max(maxArea, curArea).

3️⃣Применение алгоритма для каждой точки ввода для глобального максимума: Преобразуя входные данные в набор гистограмм, где каждый столбец является новой гистограммой, мы вычисляем максимальную площадь для каждой гистограммы.

😎 Решение:

class Solution:
    def maximalRectangle(self, matrix: List[List[str]]) -> int:
        maxarea = 0
        dp = [[0] * len(matrix[0]) for _ in range(len(matrix))]
        for i in range(len(matrix)):
            for j in range(len(matrix[0])):
                if matrix[i][j] == "0":
                    continue
                width = dp[i][j] = dp[i][j - 1] + 1 if j else 1
                for k in range(i, -1, -1):
                    width = min(width, dp[k][j])
                    maxarea = max(maxarea, width * (i - k + 1))
        return maxarea

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 859. Buddy Strings
Сложность: easy

Даны две строки s и goal. Верните true, если вы можете поменять местами две буквы в s так, чтобы результат был равен goal, в противном случае верните false.

Обмен буквами определяется как взятие двух индексов i и j (нумерация с 0), таких что i != j, и обмен символов в s[i] и s[j].

Например, обмен символов на индексах 0 и 2 в строке "abcd" приводит к "cbad".

Пример:

Input: s = "ab", goal = "ba"
Output: true
Explanation: You can swap s[0] = 'a' and s[1] = 'b' to get "ba", which is equal to goal.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если количество символов в строках s и goal разное, возвращаем false. Если s == goal, используем хеш-таблицу или массив из 26 элементов для хранения частоты каждого символа в строке s. Если какой-либо символ встречается более одного раза, можно поменять местами две одинаковые буквы, возвращаем true. Иначе возвращаем false.

2⃣Иначе, если s != goal, инициализируем firstIndex и secondIndex значениями -1 для хранения индексов символов в строке s, которые отличаются от символов в строке goal на тех же индексах. Итерируем по каждому индексу i в строке s: если символы s[i] и goal[i] разные, сохраняем текущий индекс. Если firstIndex == -1, обновляем firstIndex = i. Если firstIndex != -1, но secondIndex == -1, обновляем secondIndex = i. Если оба индекса уже обновлены, возвращаем false.

3⃣Если обновлен только firstIndex, возвращаем false. Иначе, все символы обеих строк одинаковы, кроме двух индексов. Поэтому s[firstIndex] должен быть равен goal[secondIndex], и s[secondIndex] должен быть равен goal[firstIndex], чтобы строки стали равны после обмена.

😎 Решение:

class Solution:
    def buddyStrings(self, s: str, goal: str) -> bool:
        if len(s) != len(goal):
            return False
        if s == goal:
            freq = {}
            for ch in s:
                if ch in freq:
                    return True
                freq[ch] = 1
            return False

        firstIndex = -1
        secondIndex = -1
        for i in range(len(s)):
            if s[i] != goal[i]:
                if firstIndex == -1:
                    firstIndex = i
                elif secondIndex == -1:
                    secondIndex = i
                else:
                    return False

        return secondIndex != -1 and \
               s[firstIndex] == goal[secondIndex] and \
               s[secondIndex] == goal[firstIndex]

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1347. Minimum Number of Steps to Make Two Strings Anagram
Сложность: medium

Даны две строки одинаковой длины s и t. За один шаг вы можете выбрать любой символ строки t и заменить его другим символом.

Вернуть минимальное количество шагов, чтобы сделать t анаграммой строки s.

Анаграмма строки — это строка, которая содержит те же символы в другом (или том же) порядке.

Пример:

Input: s = "bab", t = "aba"
Output: 1
Explanation: Replace the first 'a' in t with b, t = "bba" which is anagram of s.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вычислить разницу частот символов в строках t и s, сохраняя результаты в массиве count.

2⃣Подсчитать количество символов, которые нужно заменить в t, добавляя в ans только положительные значения из массива count.

3⃣Вернуть ans как минимальное количество шагов для превращения t в анаграмму строки s.

😎 Решение:

class Solution:
    def minSteps(self, s: str, t: str) -> int:
        count = [0] * 26
        
        for i in range(len(s)):
            count[ord(t[i]) - ord('a')] += 1
            count[ord(s[i]) - ord('a')] -= 1

        ans = 0
        for i in range(26):
            ans += max(0, count[i])

        return ans

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1441. Build an Array With Stack Operations
Сложность: medium

Вам дан целочисленный массив target и целое число n.

У вас есть пустой стек с двумя следующими операциями:

"Push": добавляет целое число на вершину стека.
"Pop": удаляет целое число с вершины стека.
Также у вас есть поток целых чисел в диапазоне [1, n].

Используйте две операции стека, чтобы сделать числа в стеке (от нижнего к верхнему) равными target. Вы должны следовать следующим правилам:

Если поток чисел не пуст, возьмите следующее целое число из потока и поместите его на вершину стека.
Если стек не пуст, извлеките целое число с вершины стека.
Если в любой момент элементы в стеке (от нижнего к верхнему) равны target, не берите новые числа из потока и не выполняйте больше операций со стеком.
Верните операции стека, необходимые для построения target согласно указанным правилам. Если существует несколько правильных ответов, верните любой из них.

Пример:

Input: target = [1,3], n = 3
Output: ["Push","Push","Pop","Push"]
Explanation: Initially the stack s is empty. The last element is the top of the stack.
Read 1 from the stream and push it to the stack. s = [1].
Read 2 from the stream and push it to the stack. s = [1,2].
Pop the integer on the top of the stack. s = [1].
Read 3 from the stream and push it to the stack. s = [1,3].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать пустой список ans и переменную i равной 0.

2⃣Для каждого элемента num в target:
Пока i < num - 1:
Добавить "Push" в ans.
Добавить "Pop" в ans.
Увеличить i.
Добавить "Push" в ans.
Увеличить i.

3⃣Вернуть ans.

😎 Решение:

class Solution:
    def buildArray(self, target: List[int], n: int) -> List[str]:
        ans = []
        i = 0
        
        for num in target:
            while i < num - 1:
                ans.append("Push")
                ans.append("Pop")
                i += 1
            ans.append("Push")
            i += 1
        
        return ans

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний