Задача: 1382. Balance a Binary Search Tree
Сложность: medium

Дан корень бинарного дерева поиска. Верните сбалансированное бинарное дерево поиска с теми же значениями узлов. Если существует более одного ответа, верните любой из них.

Бинарное дерево поиска считается сбалансированным, если глубина двух поддеревьев каждого узла никогда не отличается более чем на 1.

Пример:

Input: root = [1,null,2,null,3,null,4,null,null]
Output: [2,1,3,null,null,null,4]
Explanation: This is not the only correct answer, [3,1,4,null,2] is also correct.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация. Создайте пустой список inorder для хранения значений узлов после обхода в порядке возрастания.

2⃣Выполнение обхода в порядке возрастания. Обойдите бинарное дерево поиска (BST) и заполните список inorder значениями узлов в отсортированном порядке.

3⃣Перестроение сбалансированного BST. Определите рекурсивную функцию createBalancedBST, которая принимает список inorder, начальный индекс и конечный индекс в качестве параметров. Если начальный индекс больше конечного, верните null (или эквивалент). Вычислите средний индекс как середину текущего диапазона. Создайте новый узел дерева со значением в среднем индексе. Рекурсивно создайте левое поддерево, используя левую половину текущего диапазона. Рекурсивно создайте правое поддерево, используя правую половину текущего диапазона. Верните корень вновь построенного сбалансированного BST.

😎 Решение:

class Solution:
    def balanceBST(self, root: TreeNode) -> TreeNode:
        if not root:
            return None

        vineHead = TreeNode(0)
        vineHead.right = root
        current = vineHead

        while current.right:
            if current.right.left:
                self.rightRotate(current, current.right)
            else:
                current = current.right

        nodeCount = 0
        current = vineHead.right
        while current:
            nodeCount += 1
            current = current.right

        m = 2 ** (nodeCount + 1).bit_length() - 1
        self.makeRotations(vineHead, nodeCount - m)
        while m > 1:
            m //= 2
            self.makeRotations(vineHead, m)

        return vineHead.right

    def rightRotate(self, parent, node):
        tmp = node.left
        node.left = tmp.right
        tmp.right = node
        parent.right = tmp

    def leftRotate(self, parent, node):
        tmp = node.right
        node.right = tmp.left
        tmp.left = node
        parent.right = tmp

    def makeRotations(self, vineHead, count):
        current = vineHead
        for _ in range(count):
            tmp = current.right
            self.leftRotate(current, tmp)
            current = current.right

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 973. K Closest Points to Origin
Сложность: medium

Дан массив точек, где points[i] = [xi, yi] представляет собой точку на плоскости X-Y, и целое число k. Верните k точек, ближайших к началу координат (0, 0).

Расстояние между двумя точками на плоскости X-Y является евклидовым расстоянием (то есть √((x1 - x2)² + (y1 - y2)²)).

Вы можете вернуть ответ в любом порядке. Гарантируется, что ответ будет уникальным (за исключением порядка).

Пример:

Input: points = [[1,3],[-2,2]], k = 1
Output: [[-2,2]]
Explanation:
The distance between (1, 3) and the origin is sqrt(10).
The distance between (-2, 2) and the origin is sqrt(8).
Since sqrt(8) < sqrt(10), (-2, 2) is closer to the origin.
We only want the closest k = 1 points from the origin, so the answer is just [[-2,2]].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте массив с помощью функции компаратора.

2⃣Функция компаратора будет использовать уравнение квадратного евклидова расстояния для сравнения двух точек.

3⃣Верните первые k элементов массива.

😎 Решение:

class Solution:
    def kClosest(self, points: list[list[int]], k: int) -> list[list[int]]:
        points.sort(key=self.squaredDistance)
        return points[:k]

    def squaredDistance(self, point: list[int]) -> int:
        return point[0] ** 2 + point[1] ** 2

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 990. Satisfiability of Equality Equations
Сложность: medium

Дан массив строк equations, представляющий отношения между переменными, где каждая строка equations[i] имеет длину 4 и принимает одну из двух форм: "xi==yi" или "xi!=yi". Здесь xi и yi - это строчные буквы (не обязательно разные), представляющие имена переменных из одной буквы.

Верните true, если возможно назначить целые числа именам переменных таким образом, чтобы удовлетворить всем заданным уравнениям, или false в противном случае.

Пример:

Input: equations = ["b==a","a==b"]
Output: true
Explanation: We could assign a = 1 and b = 1 to satisfy both equations.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создание графа для уравнений "==":
Создайте структуру данных для объединения (Union-Find) для обработки уравнений равенства.
Пройдите через массив equations и для каждого уравнения типа "xi==yi" объедините соответствующие переменные.

2⃣Проверка уравнений "!=":
Пройдите через массив equations и для каждого уравнения типа "xi!=yi" проверьте, принадлежат ли переменные к одной и той же группе в структуре объединения. Если принадлежат, верните false.

3⃣Возврат результата:
Если после проверки всех уравнений "xi!=yi" не было обнаружено противоречий, верните true.

😎 Решение:

class Solution:
    def equationsPossible(self, equations: List[str]) -> bool:
        uf = UnionFind(26)
        
        for eq in equations:
            if eq[1] == '=':
                x = ord(eq[0]) - ord('a')
                y = ord(eq[3]) - ord('a')
                uf.union(x, y)
        
        for eq in equations:
            if eq[1] == '!':
                x = ord(eq[0]) - ord('a')
                y = ord(eq[3]) - ord('a')
                if uf.connected(x, y):
                    return False
        
        return True
    
class UnionFind:
    def __init__(self, size):
        self.parent = list(range(size))
    
    def find(self, x):
        if self.parent[x] != x:
            self.parent[x] = self.find(self.parent[x])
        return self.parent[x]
    
    def union(self, x, y):
        rootX = self.find(x)
        rootY = self.find(y)
        if rootX != rootY:
            self.parent[rootX] = rootY
    
    def connected(self, x, y):
        return self.find(x) == self.find(y)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 543. Diameter of Binary Tree
Сложность: easy

Учитывая корень бинарного дерева, вернуть длину диаметра дерева.

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

Длина пути между двумя узлами представлена числом ребер между ними.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте целочисленную переменную diameter для отслеживания самого длинного пути, найденного с помощью DFS.

2⃣Реализуйте рекурсивную функцию longestPath, которая принимает TreeNode в качестве входных данных и рекурсивно исследует дерево: Если узел равен None, вернуть 0. Рекурсивно исследовать левые и правые дочерние узлы, возвращая длины путей leftPath и rightPath. Если сумма leftPath и rightPath больше текущего diameter, обновить diameter. Вернуть большее из leftPath и rightPath плюс 1.

3⃣Вызвать longestPath с root.

😎 Решение:

class Solution:
    def __init__(self):
        self.diameter = 0
        
    def diameterOfBinaryTree(self, root):
        self.diameter = 0
        self.longestPath(root)
        return self.diameter
    
    def longestPath(self, node):
        if not node:
            return 0
        
        leftPath = self.longestPath(node.left)
        rightPath = self.longestPath(node.right)
        
        self.diameter = max(self.diameter, leftPath + rightPath)
        
        return max(leftPath, rightPath) + 1

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1137. N-th Tribonacci Number
Сложность: easy

Трибоначчи последовательность Tn определяется следующим образом:

T0 = 0, T1 = 1, T2 = 1, и Tn+3 = Tn + Tn+1 + Tn+2 для n >= 0.

Дано n, вернуть значение Tn.

Пример:

Input: n = 4
Output: 4
Explanation:
T_3 = 0 + 1 + 1 = 2
T_4 = 1 + 1 + 2 = 4

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если n < 3, вернуть значение n-го терма, как указано в описании задачи.

2⃣Инициализировать a, b и c как базовые случаи. Установить a = 0, b = 1, c = 1.

3⃣Для следующих n - 2 шагов обновлять a, b, c следующим образом: a = b, b = c, c = a + b + c. Вернуть c.

😎 Решение:

class Solution:
    def tribonacci(self, n: int) -> int:
        if n < 3:
            return 1 if n > 0 else 0
        
        a, b, c = 0, 1, 1
        for _ in range(n - 2):
            a, b, c = b, c, a + b + c
        
        return c

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 26. Remove Duplicates from Sorted Array
Сложность: easy

Учитывая целочисленный массив чисел, отсортированный в неубывающем порядке, удалите дубликаты на месте так, чтобы каждый уникальный элемент появлялся только один раз. Относительный порядок элементов должен оставаться неизменным. Затем верните количество уникальных элементов в числах.

Считайте, что количество уникальных элементов чисел равно k. Чтобы вас приняли, вам нужно сделать следующее:

- Измените массив nums так, чтобы первые k элементов nums содержали уникальные элементы в том порядке, в котором они присутствовали в nums изначально. Остальные элементы nums не важны, как и размер nums.
- Вернуть k.

Пример:

Input: nums = [1,1,2]  
Output: 2, nums = [1,2,_]  

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Используем два указателя: один для уникальных элементов, другой для прохода по массиву.

2️⃣Перебираем массив, добавляя уникальные элементы на место.

3️⃣Возвращаем количество уникальных элементов.

😎 Решение:

from typing import List  

class Solution:  
    def removeDuplicates(self, nums: List[int]) -> int:  
        i = 0    
        while i < len(nums) - 1:     
            if nums[i] == nums[i + 1]:  
                nums.pop(i + 1)     
            else:  
                i += 1    

        return len(nums)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 934. Shortest Bridge
Сложность: medium

Вам дана двоичная матричная сетка n x n, где 1 обозначает сушу, а 0 - воду. Остров - это 4-направленно связанная группа из 1, не соединенная ни с одной другой 1. В сетке ровно два острова. Вы можете поменять 0 на 1, чтобы соединить два острова в один. Верните наименьшее количество 0, которое нужно перевернуть, чтобы соединить два острова.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найти все клетки, принадлежащие первому острову, используя DFS/BFS, и добавить их в очередь для последующего расширения.

2⃣Использовать BFS для расширения из каждой клетки первого острова, чтобы найти кратчайший путь к клетке второго острова.

3⃣Вернуть длину кратчайшего пути.

😎 Решение:

from collections import deque

def shortestBridge(grid):
    n = len(grid)
    
    def neighbors(x, y):
        for dx, dy in [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]:
            if 0 <= x + dx < n and 0 <= y + dy < n:
                yield x + dx, y + dy
    
    def bfs(queue):
        visited = set(queue)
        steps = 0
        while queue:
            new_queue = []
            for x, y in queue:
                for nx, ny in neighbors(x, y):
                    if (nx, ny) not in visited:
                        if grid[nx][ny] == 1:
                            return steps
                        visited.add((nx, ny))
                        new_queue.append((nx, ny))
            queue = new_queue
            steps += 1
    
    def find_first_island():
        for i in range(n):
            for j in range(n):
                if grid[i][j] == 1:
                    queue = deque([(i, j)])
                    grid[i][j] = -1
                    island = [(i, j)]
                    while queue:
                        x, y = queue.popleft()
                        for nx, ny in neighbors(x, y):
                            if grid[nx][ny] == 1:
                                grid[nx][ny] = -1
                                queue.append((nx, ny))
                                island.append((nx, ny))
                    return island
    
    island = find_first_island()
    return bfs(island)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1099. Two Sum Less Than K
Сложность: easy

Дан массив целых чисел nums и целое число k. Верните максимальную сумму, такую что существуют i < j, при которых nums[i] + nums[j] = sum и sum < k. Если не существует таких i и j, удовлетворяющих этому условию, верните -1.

Пример:

Input: nums = [34,23,1,24,75,33,54,8], k = 60
Output: 58
Explanation: We can use 34 and 24 to sum 58 which is less than 60.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте массив.

2⃣Установите указатели: левый на начало массива, правый на конец.

3⃣Пока левый указатель меньше правого:
Если сумма элементов по указателям меньше k, обновите максимальную сумму и сдвиньте левый указатель вправо.
Иначе сдвиньте правый указатель влево.
Верните максимальную сумму.

😎 Решение:

class Solution:
    def twoSumLessThanK(self, nums, k):
        answer = -1
        count = [0] * 1001
        for num in nums:
            count[num] += 1
        lo, hi = 1, 1000
        while lo <= hi:
            if lo + hi >= k or count[hi] == 0:
                hi -= 1
            else:
                if count[lo] > (0 if lo < hi else 1):
                    answer = max(answer, lo + hi)
                lo += 1
        return answer

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:

import heapq
from collections import defaultdict

class Solution:
    def diagonalSort(self, mat: List[List[int]]) -> List[List[int]]:
        m, n = len(mat), len(mat[0])
        diagonals = defaultdict(list)
        
        for row in range(m):
            for col in range(n):
                heapq.heappush(diagonals[row - col], mat[row][col])
        
        for row in range(m):
            for col in range(n):
                mat[row][col] = heapq.heappop(diagonals[row - col])
        
        return mat

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 288. Unique Word Abbreviation
Сложность: medium

Сокращение слова — это объединение его первой буквы, количества символов между первой и последней буквой и последней буквы. Если слово состоит только из двух символов, то оно является сокращением само по себе.

Например:
dog --> d1g, потому что между первой буквой 'd' и последней буквой 'g' одна буква.
internationalization --> i18n, потому что между первой буквой 'i' и последней буквой 'n' 18 букв.
it --> it, потому что любое слово из двух символов является своим собственным сокращением.
Реализуйте класс ValidWordAbbr:

ValidWordAbbr(String[] dictionary) Инициализирует объект со словарем слов.
boolean isUnique(string word) Возвращает true, если выполняется одно из следующих условий (в противном случае возвращает false):
В словаре нет слова, сокращение которого равно сокращению слова word.
Для любого слова в словаре, сокращение которого равно сокращению слова word, это слово и word одинаковы.

Пример:

Input
["ValidWordAbbr", "isUnique", "isUnique", "isUnique", "isUnique", "isUnique"]
[[["deer", "door", "cake", "card"]], ["dear"], ["cart"], ["cane"], ["make"], ["cake"]]
Output
[null, false, true, false, true, true]

Explanation
ValidWordAbbr validWordAbbr = new ValidWordAbbr(["deer", "door", "cake", "card"]);
validWordAbbr.isUnique("dear"); // return false, dictionary word "deer" and word "dear" have the same abbreviation "d2r" but are not the same.
validWordAbbr.isUnique("cart"); // return true, no words in the dictionary have the abbreviation "c2t".
validWordAbbr.isUnique("cane"); // return false, dictionary word "cake" and word "cane" have the same abbreviation  "c2e" but are not the same.
validWordAbbr.isUnique("make"); // return true, no words in the dictionary have the abbreviation "m2e".
validWordAbbr.isUnique("cake"); // return true, because "cake" is already in the dictionary and no other word in the dictionary has "c2e" abbreviation.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация:
Создайте словарь сокращений abbrDict, который будет хранить сокращения слов в виде ключей и булевы значения, указывающие, уникально ли сокращение. Создайте множество dict, содержащее все слова из словаря, чтобы быстро проверять наличие слова в словаре.

2⃣Генерация сокращений:
При инициализации объекта ValidWordAbbr пройдите через каждое слово в словаре и создайте его сокращение. Если сокращение уже существует в abbrDict, установите значение в false (не уникальное). В противном случае установите значение в true (уникальное).

3⃣Проверка уникальности:
Для метода isUnique создайте сокращение для входного слова и проверьте, есть ли это сокращение в abbrDict. Если сокращение отсутствует в abbrDict, возвращайте true. Если сокращение присутствует и оно уникально, проверьте, есть ли это слово в словаре. Если да, возвращайте true, в противном случае - false.

😎 Решение:

class ValidWordAbbr:
    def __init__(self, dictionary: List[str]):
        self.abbr_dict = {}
        self.dict = set(dictionary)
        for word in self.dict:
            abbr = self.to_abbr(word)
            self.abbr_dict[abbr] = not self.abbr_dict.get(abbr, False)

    def isUnique(self, word: str) -> bool:
        abbr = self.to_abbr(word)
        has_abbr = self.abbr_dict.get(abbr)
        return has_abbr is None or (has_abbr and word in self.dict)

    def to_abbr(self, word: str) -> str:
        n = len(word)
        if n <= 2:
            return word
        return f"{word[0]}{n - 2}{word[-1]}"

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 389. Find the Difference
Сложность: easy

Даны две строки s и t.

Строка t генерируется путем случайного перемешивания строки s с добавлением еще одной буквы в случайную позицию.

Верните букву, которая была добавлена в t.

Пример:

Input: s = "abcd", t = "abcde"
Output: "e"
Explanation: 'e' is the letter that was added.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте строки s и t.

2⃣Итерируйте по длине строк и сравнивайте их посимвольно. Это позволяет проверить, присутствует ли текущий символ строки t в строке s.

3⃣Как только встретится символ, который есть в строке t, но отсутствует в строке s, мы найдем лишний символ, который скрывала строка t все это время.

😎 Решение:

class Solution:
    def findTheDifference(self, s: str, t: str) -> str:
        sorted_s = sorted(s)
        sorted_t = sorted(t)

        for i in range(len(sorted_s)):
            if sorted_s[i] != sorted_t[i]:
                return sorted_t[i]

        return sorted_t[len(sorted_s)]

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 938. Range Sum of BST
Сложность: easy

Учитывая корневой узел двоичного дерева поиска и два целых числа low и high, верните сумму значений всех узлов со значением в диапазоне [low, high].

Пример:

Input: root = [10,5,15,3,7,null,18], low = 7, high = 15
Output: 32

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Если дерево пустое, вернуть 0.

2⃣Если значение текущего узла меньше low, рекурсивно искать в правом поддереве.
Если значение текущего узла больше high, рекурсивно искать в левом поддереве.

3⃣Если значение текущего узла в диапазоне [low, high], включить значение узла в сумму и рекурсивно искать в обоих поддеревьях.

😎 Решение:

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

def rangeSumBST(root, low, high):
    if not root:
        return 0
    if root.val < low:
        return rangeSumBST(root.right, low, high)
    if root.val > high:
        return rangeSumBST(root.left, low, high)
    return root.val + rangeSumBST(root.left, low, high) + rangeSumBST(root.right, low, high)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1166. Design File System
Сложность: medium

Вам нужно разработать файловую систему, которая позволяет создавать новые пути и связывать их с различными значениями.

Формат пути - это одна или несколько конкатенированных строк в форме: /, за которой следует одна или несколько строчных английских букв. Например, "/leetcode" и "/leetcode/problems" - допустимые пути, в то время как пустая строка "" и "/" не допустимы.

Реализуйте класс FileSystem:

- bool createPath(string path, int value) создает новый путь и связывает с ним значение, если это возможно, и возвращает true. Возвращает false, если путь уже существует или его родительский путь не существует.
- int get(string path) возвращает значение, связанное с путем, или возвращает -1, если путь не существует.

Пример:

Input: 
["FileSystem","createPath","get"]
[[],["/a",1],["/a"]]
Output: 
[null,true,1]
Explanation: 
FileSystem fileSystem = new FileSystem();

fileSystem.createPath("/a", 1); // return true
fileSystem.get("/a"); // return 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте словарь или HashMap под названием paths, который будет использовать ключ в виде пути, переданного в нашу функцию create, и значение, переданное этой функции.

2⃣Для функции create выполняем три шага. Сначала выполняем базовую проверку валидности пути. Проверяем, является ли путь пустым, "/" или если путь уже существует в нашем словаре. Если любое из этих условий выполнено, просто возвращаем false. Затем получаем родительский путь предоставленного пути и проверяем его наличие в словаре. Если родительский путь не существует, возвращаем false, иначе продолжаем.

3⃣Наконец, вставляем предоставленный путь и значение в словарь и возвращаем true. Для функции get просто возвращаем значение по умолчанию -1, если путь не существует в словаре. В противном случае возвращаем фактическое значение.

😎 Решение:

class FileSystem:

    def __init__(self):
        self.paths = {}

    def createPath(self, path: str, value: int) -> bool:
        if not path or (len(path) == 1 and path == "/") or path in self.paths:
            return False
        
        delim_index = path.rfind("/")
        parent = path[:delim_index]
        
        if len(parent) > 1 and parent not in self.paths:
            return False
        
        self.paths[path] = value
        return True

    def get(self, path: str) -> int:
        return self.paths.get(path, -1)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 503. Next Greater Element II
Сложность: medium

Дан циклический массив целых чисел nums (т.е. следующий элемент после nums[nums.length - 1] это nums[0]), верните следующее большее число для каждого элемента в nums.

Следующее большее число для числа x — это первое большее число, следующее за ним в порядке обхода массива, что означает, что вы можете искать циклически, чтобы найти следующее большее число. Если оно не существует, верните -1 для этого числа.

Пример:

Input: nums = [1,2,1]
Output: [2,-1,2]
Explanation: The first 1's next greater number is 2; 
The number 2 can't find next greater number. 
The second 1's next greater number needs to search circularly, which is also 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация
Создайте массив res той же длины, что и nums, и заполните его значениями -1.

2⃣Поиск следующего большего элемента
Для каждого элемента nums[i], используя индекс j, ищите следующий больший элемент среди следующих (циклически) n-1 элементов. Если найден больший элемент, обновите res[i] и прервите внутренний цикл.

3⃣Возврат результата
Верните массив res.

😎 Решение:

class Solution:
    def nextGreaterElements(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        n = len(nums)
        res = [-1] * n
        
        for i in range(n):
            for j in range(1, n):
                if nums[(i + j) % n] > nums[i]:
                    res[i] = nums[(i + j) % n]
                    break
        
        return res

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1263. Minimum Moves to Move a Box to Their Target Location
Сложность: hard

Кладовщик - это игра, в которой игрок перемещает коробки по складу, пытаясь доставить их в целевые места. Игра представлена сеткой символов m x n, где каждый элемент - это стена, пол или коробка. Ваша задача - переместить коробку "B" в целевую позицию "T" по следующим правилам: символ "S" представляет игрока. Игрок может перемещаться вверх, вниз, влево, вправо по сетке, если это пол (пустая клетка). Символ '.' обозначает пол, что означает свободную клетку для ходьбы. Символ '#' обозначает стену, что означает препятствие (туда невозможно пройти). В сетке есть только одна коробка 'B' и одна целевая клетка 'T'. Коробку можно переместить на соседнюю свободную клетку, стоя рядом с коробкой, а затем двигаясь в направлении коробки. Это толчок. Игрок не может пройти через коробку. Верните минимальное количество толчков, чтобы переместить коробку к цели. Если нет возможности добраться до цели, верните -1.

Пример:

Input: grid = [["#","#","#","#","#","#"],
               ["#","T","#","#","#","#"],
               ["#",".",".","B",".","#"],
               ["#",".","#","#",".","#"],
               ["#",".",".",".","S","#"],
               ["#","#","#","#","#","#"]]
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Выполните поиск в ширину (BFS) для всех возможных позиций игрока и коробки, отслеживая количество толчков.

2⃣Используйте очередь для хранения состояний игрока и коробки, а также текущего количества толчков.

3⃣Для каждого состояния проверяйте все возможные движения игрока и перемещения коробки, обновляйте очередь и отмечайте посещенные состояния.

😎 Решение:

from collections import deque

def minPushBox(grid):
    m, n = len(grid), len(grid[0])
    directions = [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]
    
    def valid(x, y):
        return 0 <= x < m and 0 <= y < n and grid[x][y] != '#'
    
    def bfs(start):
        queue = deque([start])
        visited = set([start])
        while queue:
            px, py, bx, by, pushes = queue.popleft()
            if (bx, by) == target:
                return pushes
            for dx, dy in directions:
                npx, npy = px + dx, py + dy
                if valid(npx, npy) and (npx, npy, bx, by, pushes) not in visited:
                    if (npx, npy) == (bx, by):
                        nbx, nby = bx + dx, by + dy
                        if valid(nbx, nby) and (npx, npy, nbx, nby, pushes + 1) not in visited:
                            queue.append((npx, npy, nbx, nby, pushes + 1))
                            visited.add((npx, npy, nbx, nby, pushes + 1))
                    else:
                        queue.append((npx, npy, bx, by, pushes))
                        visited.add((npx, npy, bx, by, pushes))
        return -1
    
    for i in range(m):
        for j in range(n):
            if grid[i][j] == 'S':
                player = (i, j)
            elif grid[i][j] == 'B':
                box = (i, j)
            elif grid[i][j] == 'T':
                target = (i, j)
    
    return bfs((*player, *box, 0))

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 320. Generalized Abbreviation
Сложность: medium

Обобщенная аббревиатура слова может быть построена путем замены любых неперекрывающихся и несмежных подстрок на их соответствующие длины.

Например, "abcde" можно сократить следующим образом:

"a3e" ("bcd" заменено на "3")
"1bcd1" ("a" и "e" заменены на "1")
"5" ("abcde" заменено на "5")
"abcde" (без замены подстрок)
Однако следующие аббревиатуры недействительны:

"23" ("ab" заменено на "2" и "cde" заменено на "3") недействительно, так как выбранные подстроки смежные.
"22de" ("ab" заменено на "2" и "bc" заменено на "2") недействительно, так как выбранные подстроки перекрываются.
Дано слово word, верните список всех возможных обобщенных аббревиатур слова. Верните ответ в любом порядке.

Пример:

Input: word = "a"
Output: ["1","a"]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создание битовых масок
Каждая аббревиатура имеет одно к одному соответствие с n-битным двоичным числом x, где n - длина слова. Используйте эти числа в качестве чертежей для построения соответствующих аббревиатур.

2⃣Генерация аббревиатур
Для числа x просканируйте его бит за битом, чтобы определить, какие символы следует сохранить, а какие - сократить. Если бит равен 1, сохраните соответствующий символ, если 0 - замените его на счетчик.

3⃣Перебор всех комбинаций
Для каждого числа от 0 до 2^n - 1 используйте его битовое представление для создания соответствующей аббревиатуры. Сканируйте число x побитово, извлекая его последний бит с помощью b = x & 1 и сдвигая x вправо на один бит x >>= 1.

😎 Решение:

class Solution:
    def generateAbbreviations(self, word: str):
        def abbr(word, x):
            builder = []
            k = 0
            for i in range(len(word)):
                if x & 1 == 0:
                    if k != 0:
                        builder.append(str(k))
                        k = 0
                    builder.append(word[i])
                else:
                    k += 1
                x >>= 1
            if k != 0:
                builder.append(str(k))
            return ''.join(builder)
        
        ans = []
        for x in range(1 << len(word)):
            ans.append(abbr(word, x))
        return ans

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 716. Max Stack
Сложность: hard

Разработайте структуру данных max-стека, поддерживающую операции со стеком и поиск максимального элемента стека. Реализуйте класс MaxStack: MaxStack() Инициализирует объект стека. void push(int x) Вставляет элемент x в стек. int pop() Удаляет элемент на вершине стека и возвращает его. int top() Получает элемент на вершине стека без его удаления. int peekMax() Получает максимальный элемент в стеке без его удаления. int popMax() Получает максимальный элемент в стеке и удаляет его. Если максимальных элементов несколько, удалите только самый верхний. Вы должны придумать решение, которое поддерживает O(1) для каждого вызова вершины и O(logn) для каждого другого вызова.

Пример:

Input
["MaxStack", "push", "push", "push", "top", "popMax", "top", "peekMax", "pop", "top"]
[[], [5], [1], [5], [], [], [], [], [], []]
Output
[null, null, null, null, 5, 5, 1, 5, 1, 5]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте MaxStack с двумя стеками: один для хранения всех элементов, другой для отслеживания максимальных элементов.

2⃣Для операции push(x) добавьте элемент в оба стека: в основной стек и, если это необходимо, в стек максимумов. Для операции pop() удалите элемент из основного стека и, если этот элемент является текущим максимальным, удалите его и из стека максимумов. Для операции top() верните верхний элемент основного стека.

3⃣Для операции peekMax() верните верхний элемент стека максимумов. Для операции popMax() удалите и верните верхний элемент стека максимумов. Для этого временно извлеките элементы из основного стека до тех пор, пока не будет найден максимальный элемент, затем верните остальные элементы обратно.

😎 Решение:

class MaxStack:

    def __init__(self):
        self.stack = []
        self.max_stack = []

    def push(self, x):
        self.stack.append(x)
        if not self.max_stack or x >= self.max_stack[-1]:
            self.max_stack.append(x)

    def pop(self):
        x = self.stack.pop()
        if x == self.max_stack[-1]:
            self.max_stack.pop()
        return x

    def top(self):
        return self.stack[-1]

    def peekMax(self):
        return self.max_stack[-1]

    def popMax(self):
        max_val = self.max_stack.pop()
        buffer = []
        while self.stack[-1] != max_val:
            buffer.append(self.stack.pop())
        self.stack.pop()
        while buffer:
            self.push(buffer.pop())
        return max_val

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 652. Find Duplicate Subtrees
Сложность: medium

Если задан корень бинарного дерева, верните все дублирующие поддеревья. Для каждого вида дублирующих поддеревьев достаточно вернуть корневой узел любого из них. Два дерева являются дублирующими, если они имеют одинаковую структуру с одинаковыми значениями узлов.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Выполните обход дерева и используйте сериализацию для представления каждого поддерева.

2⃣Храните все сериализованные представления поддеревьев в хэш-таблице и отслеживайте частоту их появления.

3⃣Найдите поддеревья, которые появляются более одного раза, и верните корневые узлы этих поддеревьев.

😎 Решение:

from collections import defaultdict

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

def findDuplicateSubtrees(root):
    def serialize(node):
        if not node:
            return "#"
        serial = f"{node.val},{serialize(node.left)},{serialize(node.right)}"
        count[serial] += 1
        if count[serial] == 2:
            result.append(node)
        return serial
    
    count = defaultdict(int)
    result = []
    serialize(root)
    return result

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1024. Video Stitching
Сложность: medium

Вам дана серия видеоклипов со спортивного соревнования, длительность которых составляет несколько секунд. Эти видеоклипы могут накладываться друг на друга и иметь различную длину. Каждый видеоклип описывается массивом clips, где clips[i] = [starti, endi] указывает, что i-й клип начинается в starti и заканчивается в endi. Мы можем произвольно разрезать эти клипы на сегменты. Например, клип [0, 7] может быть разрезан на сегменты [0, 1] + [1, 3] + [3, 7]. Верните минимальное количество клипов, необходимое для того, чтобы мы могли разрезать клипы на сегменты, охватывающие все спортивное событие [0, время]. Если задача невыполнима, верните -1.

Пример:

Input: clips = [[0,2],[4,6],[8,10],[1,9],[1,5],[5,9]], time = 10
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сортировка клипов:
Отсортируйте клипы по начальным значениям. Если начальные значения равны, отсортируйте по конечным значениям в убывающем порядке.

2⃣Выбор клипов:
Используйте жадный алгоритм для выбора клипов. Начните с начальной точки 0 и двигайтесь вперед, выбирая клип, который может покрыть наибольший диапазон.
Если обнаруживается, что начальная точка текущего клипа больше текущей позиции, это означает, что клипы не могут покрыть промежуток, и нужно вернуть -1.

3⃣Проверка покрытия:
Продолжайте процесс, пока не покроете весь диапазон от 0 до T. Если в конце процесса достигнута или превышена точка T, верните количество использованных клипов, иначе верните -1.

😎 Решение:

class Solution {
public:
    int videoStitching(vector<vector<int>>& clips, int T) {
        sort(clips.begin(), clips.end(), [](const vector<int>& a, const vector<int>& b) {
            return a[0] < b[0] || (a[0] == b[0] && a[1] > b[1]);
        });
        int end = -1, end2 = 0, res = 0;
        for (const auto& clip : clips) {
            if (end2 >= T || clip[0] > end2) break;
            if (end < clip[0] && clip[0] <= end2) {
                res++;
                end = end2;
            }
            end2 = max(end2, clip[1]);
        }
        return end2 >= T ? res : -1;
    }
};

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 418. Sentence Screen Fitting
Сложность: medium

Если задан экран rows x cols и предложение, представленное в виде списка строк, верните количество раз, которое данное предложение может быть помещено на экран. Порядок слов в предложении должен оставаться неизменным, и слово не может быть разбито на две строки. Два последовательных слова в строке должны разделяться одним пробелом.

Пример:

Input: sentence = ["hello","world"], rows = 2, cols = 8
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Преобразуйте предложение в единую строку с пробелами между словами и пробелом в конце.

2⃣Инициализируйте переменную для отслеживания текущей позиции в строке предложения. Для каждой строки экрана добавляйте количество символов, равное числу столбцов.

3⃣Если следующая позиция является пробелом, увеличивайте счетчик. Если нет, уменьшайте счетчик, пока не найдете пробел, чтобы избежать разрыва слова.

😎 Решение:

def wordsTyping(sentence, rows, cols):
    sentence_str = " ".join(sentence) + " "
    length = len(sentence_str)
    pos = 0
    
    for _ in range(rows):
        pos += cols
        if sentence_str[pos % length] == " ":
            pos += 1
        else:
            while pos > 0 and sentence_str[(pos - 1) % length] != " ":
                pos -= 1
    
    return pos // length

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1057. Campus Bikes
Сложность: medium

В городке, изображенном на плоскости X-Y, есть n рабочих и m велосипедов, причем n <= m. Вам дан массив workers длины n, где workers[i] = [xi, yi] - положение i-го рабочего. Вам также дан массив bikes длины m, где bikes[j] = [xj, yj] - позиция j-го велосипеда. Все заданные позиции уникальны. Назначаем велосипед каждому работнику. Среди доступных велосипедов и работников мы выбираем пару (workeri, bikej) с наименьшим манхэттенским расстоянием между ними и назначаем велосипед этому работнику. Если существует несколько пар (workeri, bikej) с одинаковым наименьшим манхэттенским расстоянием, мы выбираем пару с наименьшим индексом работника. Если существует несколько способов сделать это, мы выбираем пару с наименьшим индексом велосипеда. Повторяем этот процесс до тех пор, пока не останется свободных работников. Возвращаем массив answer длины n, где answer[i] - индекс (с индексом 0) велосипеда, на который назначен i-й работник. Манхэттенское расстояние между двумя точками p1 и p2 равно Manhattan(p1, p2) = |p1.x - p2.x| + |p1.y - p2.y|.

Пример:

Input: workers = [[0,0],[2,1]], bikes = [[1,2],[3,3]]
Output: [1,0]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Для каждой пары (работник, велосипед) вычисли Манхэттенское расстояние и сохрани все пары вместе с расстоянием в список.

2⃣Отсортируй список пар по расстоянию, а затем по индексу работника и велосипеда.
Назначь велосипеды работникам, следуя отсортированному списку пар и отслеживая, какие работники и велосипеды уже были использованы.

3⃣Заполни и верни массив назначений.

😎 Решение:

def assignBikes(workers, bikes):
    pairs = []
    
    for i, (wx, wy) in enumerate(workers):
        for j, (bx, by) in enumerate(bikes):
            distance = abs(wx - bx) + abs(wy - by)
            pairs.append((distance, i, j))
    
    pairs.sort()
    
    result = [-1] * len(workers)
    bike_taken = [False] * len(bikes)
    worker_assigned = [False] * len(workers)
    
    for distance, worker_idx, bike_idx in pairs:
        if not worker_assigned[worker_idx] and not bike_taken[bike_idx]:
            result[worker_idx] = bike_idx
            bike_taken[bike_idx] = True
            worker_assigned[worker_idx] = True
    
    return result

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний