#medium
Задача: 281. Zigzag Iterator

Даны два вектора целых чисел v1 и v2, реализуйте итератор, который возвращает их элементы поочередно.

Реализуйте класс ZigzagIterator:
ZigzagIterator(List<int> v1, List<int> v2) инициализирует объект с двумя векторами v1 и v2.
boolean hasNext() возвращает true, если в итераторе еще есть элементы, и false в противном случае.
int next() возвращает текущий элемент итератора и перемещает итератор к следующему элементу.

Пример:

Input: v1 = [1,2], v2 = [3,4,5,6]
Output: [1,3,2,4,5,6]
Explanation: By calling next repeatedly until hasNext returns false, the order of elements returned by next should be: [1,3,2,4,5,6].

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация объекта:
Создайте класс ZigzagIterator с двумя списками v1 и v2. Сохраните эти списки в структуре vectors.
Инициализируйте очередь queue, содержащую пары индексов: индекс списка и индекс элемента в этом списке, если список не пуст.

2⃣Метод next:
Удалите первую пару индексов из очереди.
Извлеките элемент из соответствующего списка по указанным индексам.
Если в текущем списке есть еще элементы, добавьте новую пару индексов (тот же список, следующий элемент) в конец очереди.
Верните извлеченный элемент.

3⃣Метод hasNext:
Проверьте, пуста ли очередь.
Верните true, если в очереди есть элементы, и false в противном случае.

😎 Решение:

from collections import deque

class ZigzagIterator:
    def __init__(self, v1, v2):
        self.vectors = [v1, v2]
        self.queue = deque((i, 0) for i, vec in enumerate(self.vectors) if vec)

    def next(self):
        vecIndex, elemIndex = self.queue.popleft()
        if elemIndex + 1 < len(self.vectors[vecIndex]):
            self.queue.append((vecIndex, elemIndex + 1))
        return self.vectors[vecIndex][elemIndex]

    def hasNext(self):
        return bool(self.queue)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 282. Expression Add Operators

Дана строка num, содержащая только цифры, и целое число target. Верните все возможные варианты вставки бинарных операторов '+', '-', и/или '*' между цифрами строки num так, чтобы результирующее выражение вычислялось в значение target.

Учтите, что операнды в возвращаемых выражениях не должны содержать ведущих нулей.

Пример:

Input: num = "232", target = 8
Output: ["2*3+2","2+3*2"]
Explanation: Both "2*3+2" and "2+3*2" evaluate to 8.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и рекурсивный вызов:
Создайте класс Solution с полями для хранения результирующих выражений, строки цифр и целевого значения.
Инициализируйте эти поля в методе addOperators и запустите рекурсивный метод для генерации всех возможных выражений.

2⃣Рекурсивная генерация выражений:
В методе recurse на каждом шаге рассматривайте текущий индекс, предыдущий операнд, текущий операнд и текущее значение выражения.
Обрабатывайте все возможные операторы: без оператора (расширение текущего операнда), сложение, вычитание и умножение. На каждом шаге обновляйте текущее значение и выражение.

3⃣Проверка и запись валидных выражений:
Когда вся строка цифр обработана, проверяйте, соответствует ли итоговое значение целевому значению и нет ли остатков операндов.
Если выражение валидное, записывайте его в список результатов.

😎 Решение:

class Solution:
    def __init__(self):
        self.answer = []
        self.digits = ""
        self.target = 0

    def recurse(self, index, previous_operand, current_operand, value, ops):
        if index == len(self.digits):
            if value == self.target and current_operand == 0:
                self.answer.append("".join(ops[1:]))
            return

        current_operand = current_operand * 10 + int(self.digits[index])
        str_operand = str(current_operand)

        if current_operand > 0:
            self.recurse(index + 1, previous_operand, current_operand, value, ops)

        ops.append("+")
        ops.append(str_operand)
        self.recurse(index + 1, current_operand, 0, value + current_operand, ops)
        ops.pop()
        ops.pop()

        if ops:
            ops.append("-")
            ops.append(str_operand)
            self.recurse(index + 1, -current_operand, 0, value - current_operand, ops)
            ops.pop()
            ops.pop()

            ops.append("*")
            ops.append(str_operand)
            self.recurse(index + 1, current_operand * previous_operand, 0, value - previous_operand + (current_operand * previous_operand), ops)
            ops.pop()
            ops.pop()

    def addOperators(self, num, target):
        if not num:
            return []

        self.target = target
        self.digits = num
        self.answer = []
        self.recurse(0, 0, 0, 0, [])
        return self.answer

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 283. Move Zeroes

Дан целочисленный массив nums. Переместите все нули в конец массива, сохраняя относительный порядок ненулевых элементов.

Обратите внимание, что вы должны сделать это на месте, не создавая копию массива.

Пример:

Input: nums = [0,1,0,3,12]
Output: [1,3,12,0,0]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация указателей:
Инициализируйте два указателя: lastNonZeroFoundAt для отслеживания позиции последнего ненулевого элемента и cur для итерации по массиву.

2⃣Итерация и обмен элементами:
Итерируйтесь по массиву с помощью указателя cur.
Если текущий элемент ненулевой, поменяйте его местами с элементом, на который указывает lastNonZeroFoundAt, и продвиньте указатель lastNonZeroFoundAt.

3⃣Завершение итерации:
Повторяйте шаг 2 до конца массива. В итоге все нули будут перемещены в конец массива, сохраняя относительный порядок ненулевых элементов.

😎 Решение:

class Solution:
    def moveZeroes(self, nums: List[int]) -> None:
        lastNonZeroFoundAt = 0
        for cur in range(len(nums)):
            if nums[cur] != 0:
                nums[lastNonZeroFoundAt], nums[cur] = nums[cur], nums[lastNonZeroFoundAt]
                lastNonZeroFoundAt += 1

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 284. Peeking Iterator

Создайте итератор, который поддерживает операцию peek (просмотр следующего элемента) на существующем итераторе, помимо операций hasNext (проверка наличия следующего элемента) и next (получение следующего элемента).

Реализуйте класс PeekingIterator:
PeekingIterator(Iterator<int> nums): Инициализирует объект с заданным итератором целых чисел.
int next(): Возвращает следующий элемент в массиве и перемещает указатель на следующий элемент.
boolean hasNext(): Возвращает true, если в массиве еще есть элементы.
int peek(): Возвращает следующий элемент в массиве без перемещения указателя.

Пример:

Input
["PeekingIterator", "next", "peek", "next", "next", "hasNext"]
[[[1, 2, 3]], [], [], [], [], []]
Output
[null, 1, 2, 2, 3, false]

Explanation
PeekingIterator peekingIterator = new PeekingIterator([1, 2, 3]); // [1,2,3]
peekingIterator.next();    // return 1, the pointer moves to the next element [1,2,3].
peekingIterator.peek();    // return 2, the pointer does not move [1,2,3].
peekingIterator.next();    // return 2, the pointer moves to the next element [1,2,3]
peekingIterator.next();    // return 3, the pointer moves to the next element [1,2,3]
peekingIterator.hasNext(); // return False

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация итератора:
В конструкторе класса PeekingIterator инициализируйте итератор и проверьте, есть ли следующий элемент. Если есть, установите его как next, иначе установите next в null.

2⃣Операция peek:
Метод peek возвращает значение next, не перемещая указатель итератора.

3⃣Операции next и hasNext:
Метод next возвращает текущее значение next, обновляет next к следующему элементу в итераторе и перемещает указатель итератора. Если нет следующего элемента, бросает исключение NoSuchElementException.
Метод hasNext возвращает true, если next не равно null, и false в противном случае.

😎 Решение:

class PeekingIterator:
    def __init__(self, iterator):
        self.iterator = iterator
        self.next_element = next(iterator, None)

    def next(self):
        current_element = self.next_element
        self.next_element = next(self.iterator, None)
        return current_element

    def hasNext(self):
        return self.next_element is not None

    def peek(self):
        return self.next_element

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 285. Inorder Successor in BST

Дан корень бинарного дерева поиска и узел p в нем. Верните преемника этого узла в порядке возрастания в бинарном дереве поиска (BST). Если у данного узла нет преемника в порядке возрастания в дереве, верните null.

Преемник узла p — это узел с наименьшим ключом, который больше p.val.

Пример:

Input: root = [2,1,3], p = 1
Output: 2
Explanation: 1's in-order successor node is 2. Note that both p and the return value is of TreeNode type.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение переменных класса:
Определите две переменные класса: previous и inorderSuccessorNode. Переменная previous будет использоваться при обработке второго случая, а inorderSuccessorNode будет содержать результат, который нужно вернуть.

2⃣Обработка двух случаев:
В функции inorderSuccessor сначала проверьте, какой из двух случаев нужно обработать, проверяя наличие правого дочернего элемента.
Правый дочерний элемент существует:
- присвойте правый дочерний элемент узлу leftmost и итерируйтесь, пока не достигнете узла (leftmost), у которого нет левого дочернего элемента. Итерируйте, присваивая leftmost = leftmost.left, пока не получите левый узел в поддереве.
Правый дочерний элемент не существует:
- определите функцию inorderCase2 и передайте ей узел и узел p.
- выполните простой обход в порядке возрастания: сначала рекурсируйте на левый дочерний элемент узла.
- когда рекурсия вернется, проверьте, равна ли переменная класса previous узлу p. Если это так, значит p является предшественником узла, или, другими словами, узел является преемником узла p. Назначьте inorderSuccessorNode узлу и вернитесь из функции.
- наконец, верните inorderSuccessorNode как результат.

3⃣Итерация и обновление:
В функции inorderCase2 обновляйте previous текущим узлом и продолжайте рекурсировать на правый дочерний элемент.

😎 Решение:

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

class Solution:
    def __init__(self):
        self.previous = None
        self.inorderSuccessorNode = None

    def inorderSuccessor(self, root: TreeNode, p: TreeNode) -> TreeNode:
        if p.right:
            leftmost = p.right
            while leftmost.left:
                leftmost = leftmost.left
            self.inorderSuccessorNode = leftmost
        else:
            self.inorderCase2(root, p)
        return self.inorderSuccessorNode

    def inorderCase2(self, node: TreeNode, p: TreeNode):
        if not node:
            return

        self.inorderCase2(node.left, p)

        if self.previous == p and self.inorderSuccessorNode is None:
            self.inorderSuccessorNode = node
            return

        self.previous = node

        self.inorderCase2(node.right, p)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 286. Walls and Gates

Вам дана сетка размером m x n, представляющая комнаты, инициализированные следующими значениями:
-1: Стена или препятствие.
0: Ворота.
INF: Бесконечность, обозначающая пустую комнату. Мы используем значение 2^31 - 1 = 2147483647 для представления INF, так как можно предположить, что расстояние до ворот меньше 2147483647.
Заполните каждую пустую комнату расстоянием до ближайших ворот. Если невозможно добраться до ворот, комната должна быть заполнена значением INF.

Пример:

Input: rooms = [[2147483647,-1,0,2147483647],[2147483647,2147483647,2147483647,-1],[2147483647,-1,2147483647,-1],[0,-1,2147483647,2147483647]]
Output: [[3,-1,0,1],[2,2,1,-1],[1,-1,2,-1],[0,-1,3,4]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Обход всех комнат:
Пройдите через каждую клетку сетки, инициализируя очередь для BFS. Если клетка содержит ворота (0), добавьте её в очередь.

2⃣BFS для поиска кратчайшего пути:
Используйте BFS для распространения из каждого ворот в соседние пустые комнаты. Обновите значение расстояния до ближайших ворот для каждой комнаты, которую вы посещаете, если это расстояние меньше текущего значения.

3⃣Проверка всех направлений:
Для каждой клетки проверьте все возможные направления (вверх, вниз, влево, вправо) и добавляйте в очередь те, которые являются пустыми комнатами.

😎 Решение:

from collections import deque

class Solution:
    def wallsAndGates(self, rooms):
        if not rooms:
            return

        m, n = len(rooms), len(rooms[0])
        queue = deque()

        for i in range(m):
            for j in range(n):
                if rooms[i][j] == 0:
                    queue.append((i, j))

        directions = [(0, 1), (1, 0), (0, -1), (-1, 0)]
        while queue:
            x, y = queue.popleft()
            for dx, dy in directions:
                nx, ny = x + dx, y + dy
                if 0 <= nx < m and 0 <= ny < n and rooms[nx][ny] == 2147483647:
                    rooms[nx][ny] = rooms[x][y] + 1
                    queue.append((nx, ny))

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 287. Find the Duplicate Number

Дан массив целых чисел nums, содержащий n + 1 целых чисел, где каждое число находится в диапазоне [1, n] включительно.
В массиве есть только одно повторяющееся число, верните это повторяющееся число.
Вы должны решить задачу, не изменяя массив nums и используя только постоянное дополнительное пространство.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определение дубликата:
Итерируйте по массиву, оценивая каждый элемент (назовем его cur). Используйте абсолютное значение текущего элемента, чтобы получить индекс.
Если элемент по индексу cur отрицательный, значит, мы уже встречали этот элемент ранее, и cur является дубликатом. Сохраните cur как дубликат и выйдите из цикла.
Если элемент по индексу cur положительный, инвертируйте знак этого элемента, чтобы пометить его как встреченный, и перейдите к следующему элементу.

2⃣Восстановление массива:
Пройдите по массиву и измените все отрицательные элементы обратно на положительные, чтобы восстановить исходное состояние массива.

3⃣Возврат результата:
Верните найденный дубликат.

😎 Решение:

class Solution:
    def findDuplicate(self, nums):
        duplicate = -1
        for i in range(len(nums)):
            cur = abs(nums[i])
            if nums[cur] < 0:
                duplicate = cur
                break
            nums[cur] *= -1
        for i in range(len(nums)):
            nums[i] = abs(nums[i])
        return duplicate

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 459. Repeated Substring Pattern

Дана строка s, проверьте, может ли она быть построена путем взятия подстроки и добавления нескольких копий этой подстроки друг за другом.

Пример:

Input: heights = [2,1,5,6,2,3]
Output: 10
Explanation: The above is a histogram where width of each bar is 1.
The largest rectangle is shown in the red area, which has an area = 10 units.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте целочисленную переменную n, равную длине строки s.

2⃣Итерация по всем префиксным подстрокам длины i от 1 до n/2:
Если i делит n, объявите пустую строку pattern. Используйте внутренний цикл, который выполняется n/i раз для конкатенации подстроки, сформированной из первых i символов строки s.
Если pattern равен s, вернуть true.

3⃣Если нет подстроки, которую можно повторить для формирования s, вернуть false.

😎 Решение:

class Solution:
    def repeatedSubstringPattern(self, s: str) -> bool:
        n = len(s)
        for i in range(1, n // 2 + 1):
            if n % i == 0:
                pattern = s[:i] * (n // i)
                if s == pattern:
                    return True
        return False

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 288. Unique Word Abbreviation

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

#medium
Задача: 289. Game of Life

Согласно статье Википедии: "Игра Жизнь, также известная просто как Жизнь, — это клеточный автомат, созданный британским математиком Джоном Хортоном Конуэем в 1970 году."

Доска состоит из сетки клеток размером m x n, где каждая клетка имеет начальное состояние: живая (представляется числом 1) или мёртвая (представляется числом 0). Каждая клетка взаимодействует с восемью соседями (по горизонтали, вертикали и диагоналям) согласно следующим четырём правилам (взято из вышеупомянутой статьи Википедии):

Любая живая клетка с менее чем двумя живыми соседями умирает, как будто из-за недостатка населения.
Любая живая клетка с двумя или тремя живыми соседями остаётся живой до следующего поколения.
Любая живая клетка с более чем тремя живыми соседями умирает, как будто из-за перенаселения.
Любая мёртвая клетка с ровно тремя живыми соседями становится живой, как будто вследствие размножения.
Следующее состояние создаётся путем одновременного применения вышеупомянутых правил ко всем клеткам в текущем состоянии, где рождения и смерти происходят одновременно. Дано текущее состояние сетки m x n, верните следующее состояние.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Итерация по клеткам доски:
Пройдите через каждую клетку на доске. Для каждой клетки подсчитайте количество живых соседей, проверяя все восемь соседних клеток.

2⃣Применение правил:
На основе количества живых соседей и текущего состояния клетки примените правила игры:
Любая живая клетка с менее чем двумя живыми соседями умирает (становится -1).
Любая живая клетка с двумя или тремя живыми соседями остаётся живой (без изменений).
Любая живая клетка с более чем тремя живыми соседями умирает (становится -1).
Любая мёртвая клетка с ровно тремя живыми соседями становится живой (становится 2).

3⃣Обновление доски:
Пройдите через доску ещё раз и обновите состояния клеток:
Если значение клетки больше 0, установите её в 1 (живая).
Если значение клетки меньше или равно 0, установите её в 0 (мёртвая).

😎 Решение:

class Solution:
    def gameOfLife(self, board: List[List[int]]) -> None:
        neighbors = [0, 1, -1]
        rows = len(board)
        cols = len(board[0])

        for row in range(rows):
            for col in range(cols):
                live_neighbors = 0
                for i in range(3):
                    for j in range(3):
                        if not (neighbors[i] == 0 and neighbors[j] == 0):
                            r = row + neighbors[i]
                            c = col + neighbors[j]
                            if 0 <= r < rows and 0 <= c < cols and abs(board[r][c]) == 1:
                                live_neighbors += 1

                if board[row][col] == 1 and (live_neighbors < 2 or live_neighbors > 3):
                    board[row][col] = -1
                if board[row][col] == 0 and live_neighbors == 3:
                    board[row][col] = 2

        for row in range(rows):
            for col in range(cols):
                board[row][col] = 1 if board[row][col] > 0 else 0

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 352. Data Stream as Disjoint Intervals

Дано поступление данных из последовательности неотрицательных целых чисел a1, a2, ..., an, необходимо обобщить увиденные числа в виде списка непересекающихся интервалов.

Реализуйте класс SummaryRanges:

SummaryRanges() Инициализирует объект с пустым потоком.
void addNum(int value) Добавляет целое число в поток.
int[][] getIntervals() Возвращает обобщение текущих чисел в потоке в виде списка непересекающихся интервалов [starti, endi]. Ответ должен быть отсортирован по starti.

Пример:

Input
["SummaryRanges", "addNum", "getIntervals", "addNum", "getIntervals", "addNum", "getIntervals", "addNum", "getIntervals", "addNum", "getIntervals"]
[[], [1], [], [3], [], [7], [], [2], [], [6], []]
Output
[null, null, [[1, 1]], null, [[1, 1], [3, 3]], null, [[1, 1], [3, 3], [7, 7]], null, [[1, 3], [7, 7]], null, [[1, 3], [6, 7]]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать структуру данных TreeSet для хранения значений.

2⃣addNum(int value)
Просто добавить value в values. Если эквивалент TreeSet вашего языка программирования позволяет дублировать значения, как например SortedList в Python, нужно также проверить, что value не существует в values, так как дубликаты нарушат алгоритм.

3⃣getIntervals
Если values пуст, вернуть пустой массив.
Создать пустой список интервалов.
Установить left = right = -1. left представляет левую границу текущего интервала, а right представляет правую границу.
Итерировать по values. На каждой итерации:
Если left < 0, установить left = right = value.
Иначе, если value = right + 1, установить right = value, так как мы можем продолжить текущий интервал.
Иначе, мы не можем продолжить текущий интервал. Вставить [left, right] в intervals и установить left = right = value для начала нового интервала.
Вставить [left, right] в intervals и вернуть intervals.

😎 Решение:

class SummaryRanges:
    def __init__(self):
        self.values = set()

    def addNum(self, value: int) -> None:
        self.values.add(value)

    def getIntervals(self) -> list[list[int]]:
        if not self.values:
            return []
        intervals = []
        sorted_values = sorted(self.values)
        left, right = -1, -1
        for value in sorted_values:
            if left < 0:
                left, right = value, value
            elif value == right + 1:
                right = value
            else:
                intervals.append([left, right])
                left, right = value, value
        intervals.append([left, right])
        return intervals

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 328. Odd Even Linked List

Дан заголовок односвязного списка. Сгруппируйте все узлы с нечетными индексами вместе, а затем узлы с четными индексами, и верните упорядоченный список.

Первый узел считается нечетным, второй узел — четным и так далее.

Учтите, что относительный порядок внутри обеих групп (четной и нечетной) должен оставаться таким же, как в исходном списке.

Вы должны решить задачу с дополнительной сложностью по памяти O(1) и временной сложностью O(n).

Пример:

Input: head = [2,1,3,5,6,4,7]
Output: [2,3,6,7,1,5,4]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация указателей:
Создайте указатели odd и even для работы с нечетными и четными узлами, соответственно. Инициализируйте odd началом списка head, а even — следующим узлом head.next. Также создайте указатель evenHead для сохранения начала четного списка.

2⃣Разделение списка:
Используйте цикл для прохождения списка, перенаправляя нечетные узлы в oddList, а четные узлы в evenList. Обновляйте указатели odd и even в процессе итерации.

3⃣Соединение списков:
После окончания цикла соедините конец нечетного списка с началом четного списка, используя указатель evenHead.

😎 Решение:

class ListNode:
    def __init__(self, val=0, next=None):
        self.val = val
        self.next = next

class Solution:
    def oddEvenList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        if not head:
            return None
        odd, even = head, head.next
        evenHead = even
        
        while even and even.next:
            odd.next = even.next
            odd = odd.next
            even.next = odd.next
            even = even.next
        
        odd.next = evenHead
        return head

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 473. Matchsticks to Square

Дано целочисленный массив спичек, где matchsticks[i] — это длина i-й спички. Необходимо использовать все спички для создания одного квадрата. Нельзя ломать никакую спичку, но можно соединять их, при этом каждая спичка должна быть использована ровно один раз.

Вернуть true, если можно составить квадрат, и false в противном случае.

Пример:

Input: matchsticks = [1,1,2,2,2]
Output: true
Explanation: You can form a square with length 2, one side of the square came two sticks with length 1.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определяем рекурсивную функцию, которая принимает текущий индекс обрабатываемой спички и количество сторон квадрата, которые уже полностью сформированы. Базовый случай для рекурсии: если все спички использованы и сформировано 4 стороны, возвращаем True.

2⃣Для текущей спички рассматриваем 4 варианта: она может быть частью любой из сторон квадрата. Пробуем каждый из 4 вариантов, вызывая рекурсию для них.

3⃣Если какой-либо из рекурсивных вызовов возвращает True, возвращаем True, в противном случае возвращаем False.

😎 Решение:

class Solution:
    def __init__(self):
        self.sums = [0] * 4
        self.possibleSquareSide = 0

    def dfs(self, index):
        if index == len(self.nums):
            return self.sums[0] == self.sums[1] == self.sums[2] == self.sums[3]

        element = self.nums[index]

        for i in range(4):
            if self.sums[i] + element <= self.possibleSquareSide:
                self.sums[i] += element
                if self.dfs(index + 1):
                    return True
                self.sums[i] -= element

        return False

    def makesquare(self, nums):
        if not nums:
            return False

        perimeter = sum(nums)
        self.possibleSquareSide = perimeter // 4
        if self.possibleSquareSide * 4 != perimeter:
            return False

        self.nums = sorted(nums, reverse=True)
        return self.dfs(0)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 227. Basic Calculator II

Дана строка s, представляющая выражение. Вычислите это выражение и верните его значение.

Целочисленное деление должно округляться к нулю.

Вы можете предположить, что данное выражение всегда является допустимым. Все промежуточные результаты будут находиться в диапазоне [-2^31, 2^31 - 1].

Примечание: Запрещено использовать какие-либо встроенные функции, которые вычисляют строки как математические выражения, такие как eval().

Пример:

Input: s = "3+2*2"
Output: 7

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вместо использования стека, используем переменную lastNumber для отслеживания значения последнего вычисленного выражения.

2⃣Если операция сложения (+) или вычитания (-), добавляем lastNumber к результату вместо того, чтобы помещать его в стек. Текущее значение currentNumber будет обновлено на lastNumber для следующей итерации.

3⃣Если операция умножения (*) или деления (/), вычисляем выражение lastNumber * currentNumber и обновляем lastNumber с результатом выражения. Это значение будет добавлено к результату после сканирования всей строки.

😎 Решение:

class Solution:
    def calculate(self, s: str) -> int:
        length = len(s)
        if length == 0:
            return 0
        currentNumber = 0
        lastNumber = 0
        result = 0
        sign = '+'
        
        for i in range(length):
            currentChar = s[i]
            if currentChar.isdigit():
                currentNumber = (currentNumber * 10) + int(currentChar)
            if not currentChar.isdigit() and not currentChar.isspace() or i == length - 1:
                if sign == '+' or sign == '-':
                    result += lastNumber
                    lastNumber = currentNumber if sign == '+' else -currentNumber
                elif sign == '*':
                    lastNumber *= currentNumber
                elif sign == '/':
                    lastNumber //= currentNumber
                sign = currentChar
                currentNumber = 0
        result += lastNumber
        return result

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 228. Summary Ranges

Вам дан отсортированный массив уникальных целых чисел nums.

Диапазон [a,b] - это множество всех целых чисел от a до b (включительно).

Верните наименьший отсортированный список диапазонов, которые покрывают все числа в массиве точно. То есть, каждый элемент nums покрывается ровно одним из диапазонов, и не существует такого целого числа x, чтобы x находился в одном из диапазонов, но не находился в nums.

Каждый диапазон [a,b] в списке должен быть представлен в формате:

"a->b" если a != b
"a" если a == b

Пример:

Input: nums = [0,1,2,4,5,7]
Output: ["0->2","4->5","7"]
Explanation: The ranges are:
[0,2] --> "0->2"
[4,5] --> "4->5"
[7,7] --> "7"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создайте список строк ranges, который будет содержать решение задачи, и начните итерацию по всем элементам nums с указателем i = 0. Каждая итерация внешнего цикла представляет собой поиск одного диапазона. Для начала сохраните начало текущего диапазона в start = nums[i].

2⃣Проверьте, отличается ли следующий элемент в nums на индексе i + 1 от nums[i] на 1 или больше. Если следующий элемент отличается на 1, увеличьте i на 1, чтобы включить (i+1)-й элемент в этот диапазон и продолжайте проверку следующего элемента. Продолжайте добавлять элементы в этот диапазон, пока последовательные элементы отличаются на 1, используя цикл while для выполнения этой логики.

3⃣Если следующий элемент отличается более чем на 1 или если все элементы в nums уже обработаны, проверьте, равен ли start значению nums[i]. Если start == nums[i], добавьте только start как строку в ranges, так как у нас есть только один элемент в этом диапазоне. Если start != nums[i], добавьте строку start->nums[i] в ranges. Увеличьте i на 1, чтобы начать новый диапазон.

😎 Решение:

class Solution:
    def summaryRanges(self, nums: List[int]) -> List[str]:
        ranges = []
        i = 0
        while i < len(nums):
            start = nums[i]
            while i + 1 < len(nums) and nums[i] + 1 == nums[i + 1]:
                i += 1
            if start != nums[i]:
                ranges.append(f"{start}->{nums[i]}")
            else:
                ranges.append(f"{start}")
            i += 1
        return ranges

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 474. Ones and Zeroes

Дан массив двоичных строк strs и два целых числа m и n.

Верните размер наибольшего подмножества strs, такого что в подмножестве содержится не более m нулей и n единиц.

Множество x является подмножеством множества y, если все элементы множества x также являются элементами множества y.

Пример:

Input: strs = ["10","0001","111001","1","0"], m = 5, n = 3
Output: 4
Explanation: The largest subset with at most 5 0's and 3 1's is {"10", "0001", "1", "0"}, so the answer is 4.
Other valid but smaller subsets include {"0001", "1"} and {"10", "1", "0"}.
{"111001"} is an invalid subset because it contains 4 1's, greater than the maximum of 3.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Рассматриваем все возможные подмножества, прерывая цикл, если количество нулей превышает m или количество единиц превышает n.

2⃣Считаем количество нулей и единиц в каждом подмножестве.

3⃣Выбираем наибольшее подмножество, соответствующее условиям, и возвращаем его размер.

😎 Решение:

class Solution:
    def findMaxForm(self, strs, m, n):
        maxlen = 0
        for i in range(1 << len(strs)):
            zeroes, ones, length = 0, 0, 0
            for j in range(32):
                if i & (1 << j):
                    count = self.count_zeroes_ones(strs[j])
                    zeroes += count[0]
                    ones += count[1]
                    if zeroes > m or ones > n:
                        break
                    length += 1
            if zeroes <= m and ones <= n:
                maxlen = max(maxlen, length)
        return maxlen

    def count_zeroes_ones(self, s):
        count = [0, 0]
        for char in s:
            count[int(char)] += 1
        return count

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 229. Majority Element II

Дан массив целых чисел размера n, найдите все элементы, которые встречаются более ⌊ n/3 ⌋ раз.

Пример:

Input: nums = [3,2,3]
Output: [3]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Поиск кандидатов: Пройдите через массив, используя алгоритм Бойера-Мура для поиска двух потенциальных кандидатов, которые могут встречаться более ⌊ n/3 ⌋ раз. Поддерживайте два счётчика и двух кандидатов. Если текущий элемент равен одному из кандидатов, увеличьте соответствующий счётчик. Если счётчик равен нулю, установите текущий элемент как кандидата и установите счётчик в 1. Если текущий элемент не совпадает ни с одним из кандидатов, уменьшите оба счётчика.

2⃣Подсчёт голосов: После определения двух кандидатов, пройдите через массив снова, чтобы посчитать фактическое количество появлений каждого кандидата.

3⃣Проверка порога: Проверьте, превышает ли количество появлений каждого кандидата порог ⌊ n/3 ⌋. Если да, добавьте кандидата в результат.

😎 Решение:

class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        count1, count2, candidate1, candidate2 = 0, 0, None, None
        
        for n in nums:
            if candidate1 is not None and candidate1 == n:
                count1 += 1
            elif candidate2 is not None and candidate2 == n:
                count2 += 1
            elif count1 == 0:
                candidate1, count1 = n, 1
            elif count2 == 0:
                candidate2, count2 = n, 1
            else:
                count1 -= 1
                count2 -= 1
        
        count1, count2 = 0, 0
        for n in nums:
            if candidate1 == n:
                count1 += 1
            if candidate2 == n:
                count2 += 1
        
        result = []
        n = len(nums)
        if count1 > n // 3:
            result.append(candidate1)
        if count2 > n // 3:
            result.append(candidate2)
        
        return result

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#medium
Задача: 230. Kth Smallest Element in a BST

Дан корень бинарного дерева поиска и целое число k. Верните k-ое по величине значение (нумерация с 1) среди всех значений узлов в дереве.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация стека и обход в глубину: Инициализируйте стек для хранения узлов дерева. Начните обход дерева в глубину, начиная с корня, и перемещайтесь влево, добавляя каждый узел в стек, пока не достигнете самого левого узла.

2⃣Извлечение узлов и проверка: Когда достигнете самого левого узла, извлеките узел из стека и уменьшите значение k на 1. Если k становится равным нулю, верните значение текущего узла, так как это и есть k-ое по величине значение.

3⃣Переход к правому поддереву: Если k не равен нулю, переместитесь к правому поддереву текущего узла и продолжайте обход, повторяя шаги 1 и 2, пока не найдете k-ое по величине значение.

😎 Решение:

class Solution:
    def kthSmallest(self, root: TreeNode, k: int) -> int:
        stack = []
        
        while True:
            while root:
                stack.append(root)
                root = root.left
            root = stack.pop()
            k -= 1
            if k == 0:
                return root.val
            root = root.right

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#hard
Задача: 330. Patching Array

Дан отсортированный массив целых чисел nums и целое число n. Добавьте/дополните элементы в массив таким образом, чтобы любое число в диапазоне [1, n] включительно могло быть сформировано как сумма некоторых элементов массива.

Верните минимальное количество дополнений, необходимых для этого.

Пример:

Input: nums = [1,3], n = 6
Output: 1
Explanation:
Combinations of nums are [1], [3], [1,3], which form possible sums of: 1, 3, 4.
Now if we add/patch 2 to nums, the combinations are: [1], [2], [3], [1,3], [2,3], [1,2,3].
Possible sums are 1, 2, 3, 4, 5, 6, which now covers the range [1, 6].
So we only need 1 patch.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация переменных:
Создайте переменную miss, представляющую наименьшее пропущенное число, которое еще не покрыто, и установите ее значение на 1. Создайте переменную patches для подсчета необходимых дополнений и переменную i для итерации по массиву nums.

2⃣Основной цикл:
Используйте цикл while, который будет выполняться до тех пор, пока miss не станет больше n.
Внутри цикла проверьте, покрывает ли текущий элемент nums[i] значение miss. Если да, добавьте nums[i] к miss и увеличьте i. Если нет, добавьте значение miss к самому себе (это означает добавление нового элемента в массив) и увеличьте счетчик patches.

3⃣Возврат результата:
После завершения цикла верните значение patches, которое представляет минимальное количество необходимых дополнений.

😎 Решение:

class Solution:
    def minPatches(self, nums: List[int], n: int) -> int:
        patches, i, miss = 0, 0, 1
        while miss <= n:
            if i < len(nums) and nums[i] <= miss:
                miss += nums[i]
                i += 1
            else:
                miss += miss
                patches += 1
        return patches

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 231. Power of Two

Дано целое число n, верните true, если оно является степенью двойки. В противном случае верните false.

Целое число n является степенью двойки, если существует целое число x, такое что n == 2^x.

Пример:

Input: n = 1
Output: true
Explanation: 2^0 = 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверка на ноль: Если n равно нулю, верните false, так как ноль не является степенью двойки.

2⃣Преобразование к длинному типу: Преобразуйте n к типу long, чтобы избежать переполнения при выполнении побитовых операций.

3⃣Побитовая проверка: Используйте побитовую операцию, чтобы проверить, является ли число степенью двойки. Число является степенью двойки, если результат выражения (x & (-x)) равен x.

😎 Решение:

class Solution:
    def isPowerOfTwo(self, n: int) -> bool:
        if n == 0:
            return False
        return (n & -n) == n

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

#easy
Задача: 476. Number Complement

Дополнение целого числа — это число, которое получается при замене всех 0 на 1 и всех 1 на 0 в его двоичном представлении.

Например, целое число 5 в двоичной системе — "101", и его дополнение — "010", что соответствует целому числу 2. Дано целое число num, верните его дополнение.

Пример:

Input: num = 5
Output: 2
Explanation: The binary representation of 5 is 101 (no leading zero bits), and its complement is 010. So you need to output 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Вычислите длину в битах входного числа: l=⌊log 2 (num)⌋+1.

2⃣Постройте битовую маску из 1-битов длины l: bitmask=(1≪l)−1.

3⃣Верните результат операции XOR числа и битовой маски: num⊕bitmask num⊕bitmask.

😎 Решение:

class Solution:
    def findComplement(self, num: int) -> int:
        bitmask = num
        bitmask |= (bitmask >> 1)
        bitmask |= (bitmask >> 2)
        bitmask |= (bitmask >> 4)
        bitmask |= (bitmask >> 8)
        bitmask |= (bitmask >> 16)
        return bitmask ^ num

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний