Задача: 350. Intersection of Two Arrays II
Сложность: easy

Даны два целочисленных массива nums1 и nums2. Верните массив их пересечения. Каждый элемент в результате должен появляться столько раз, сколько он встречается в обоих массивах. Вы можете вернуть результат в любом порядке.

Пример:

Input: nums1 = [1,2,2,1], nums2 = [2,2]
Output: [2,2]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Подсчет частоты элементов:
Используйте хеш-таблицу или словарь для подсчета количества вхождений каждого элемента в nums1.

2⃣Нахождение пересечения:
Пройдите по элементам nums2, и если элемент присутствует в хеш-таблице из шага 1 и его счетчик больше нуля, добавьте этот элемент в результат и уменьшите счетчик.

3⃣Возврат результата:
Верните массив пересечения.

😎 Решение:

from collections import Counter

class Solution:
    def intersect(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> List[int]:
        counts = Counter(nums1)
        result = []

        for num in nums2:
            if counts[num] > 0:
                result.append(num)
                counts[num] -= 1

        return result

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 476. Number Complement
Сложность: easy

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

Задача: 387. First Unique Character in a String
Сложность: easy

Дана строка s, найдите первый неповторяющийся символ в ней и верните его индекс. Если такого символа не существует, верните -1.

Пример:

Input: s = "leetcode"
Output: 0

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Постройте хеш-таблицу, где ключами являются символы строки, а значениями — количество их появлений. Для этого пройдите по строке и для каждого символа увеличивайте его счетчик в хеш-таблице.

2⃣Пройдите по строке снова и проверьте для каждого символа, является ли его количество появлений в хеш-таблице равным 1.

3⃣Если найдется символ с количеством появлений, равным 1, верните его индекс. Если такой символ не найден, верните -1.

😎 Решение:

import random

class Solution:
    def __init__(self, nums: list[int]):
        self.original = nums[:]
        self.array = nums[:]

    def reset(self) -> list[int]:
        self.array = self.original[:]
        return self.original

    def shuffle(self) -> list[int]:
        n = len(self.array)
        for i in range(n):
            rand_index = random.randint(i, n - 1)
            self.array[i], self.array[rand_index] = self.array[rand_index], self.array[i]
        return self.array

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1402. Reducing Dishes
Сложность: hard

Шеф-повар собрал данные об уровне удовлетворенности от своих n блюд. Шеф может приготовить любое блюдо за 1 единицу времени.

Коэффициент удовольствия от блюда определяется как время, затраченное на приготовление этого блюда вместе с предыдущими блюдами, умноженное на уровень удовлетворенности от этого блюда, то есть time[i] * satisfaction[i].

Верните максимальную сумму коэффициентов удовольствия, которую шеф-повар может получить после приготовления некоторого количества блюд.

Блюда можно готовить в любом порядке, и шеф может отказаться от некоторых блюд, чтобы достичь максимального значения.

Пример:

Input: satisfaction = [-1,-8,0,5,-9]
Output: 14
Explanation: After Removing the second and last dish, the maximum total like-time coefficient will be equal to (-1*1 + 0*2 + 5*3 = 14).
Each dish is prepared in one unit of time.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте массив satisfaction в порядке возрастания.

2⃣Создайте таблицу мемоизации memo размером N x N и инициализируйте все значения -1, что будет означать, что ответ для всех состояний еще не рассчитан.

3⃣Реализуйте функцию, которая вызывается с параметрами index = 0 и time = 1, чтобы найти ответ:
Если достигнут конец массива, т.е. index == satisfaction.length, верните 0, так как больше нет блюд для приготовления и нельзя получить дополнительное значение.
Если значение в массиве memo для пары {index, time} не равно -1, верните это значение, так как это подразумевает, что данная подзадача уже была решена; поэтому рекурсивный вызов не требуется, и можно вернуть сохраненное значение из таблицы memo.
Рассчитайте максимум из двух вариантов:
- добавьте значение коэффициента для данного блюда satisfaction[index] * time к рекурсивному результату с index = index + 1 и time = time + 1.
- пропустите текущее блюдо и сделайте рекурсивный вызов для index = index + 1 и time = time.

😎 Решение:

class Solution:
    def maxSatisfaction(self, satisfaction):
        satisfaction.sort()
        memo = [[-1] * (len(satisfaction) + 1) for _ in range(len(satisfaction) + 1)]
        
        def findMaxSatisfaction(satisfaction, memo, index, time):
            if index == len(satisfaction):
                return 0
            if memo[index][time] != -1:
                return memo[index][time]
            
            memo[index][time] = max(satisfaction[index] * time + findMaxSatisfaction(satisfaction, memo, index + 1, time + 1),
                                    findMaxSatisfaction(satisfaction, memo, index + 1, time))
            return memo[index][time]
        
        return findMaxSatisfaction(satisfaction, memo, 0, 1)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 135. Candy
Сложность: hard

В очереди стоят n детей. Каждому ребенку присвоено значение рейтинга, указанное в массиве целых чисел ratings.

Вы раздаете конфеты этим детям с соблюдением следующих требований:

Каждый ребенок должен получить как минимум одну конфету.
Дети с более высоким рейтингом должны получать больше конфет, чем их соседи.
Верните минимальное количество конфет, которое вам нужно иметь, чтобы распределить их среди детей.

Пример:

Input: ratings = [1,0,2]
Output: 5
Explanation: You can allocate to the first, second and third child with 2, 1, 2 candies respectively.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация и первичное заполнение массивов:
Создайте два массива: left2right для расчета конфет с учетом только левых соседей и right2left для расчета с учетом только правых соседей. Изначально каждому ученику в обоих массивах присваивается по одной конфете.

2️⃣Обход и обновление значений в массивах:
Проходите массив ratings слева направо, увеличивая значение в left2right для каждого ученика, чей рейтинг выше рейтинга его левого соседа. Затем проходите массив справа налево, увеличивая значение в right2left для каждого ученика, чей рейтинг выше рейтинга его правого соседа.

3️⃣Расчет минимального количества конфет:
Для каждого ученика определите максимальное значение конфет между left2right[i] и right2left[i], чтобы соответствовать требованиям к распределению конфет. Суммируйте полученные значения для всех учеников, чтобы найти минимальное количество конфет, необходимое для соблюдения всех правил.

😎 Решение:

class Solution:
    def candy(self, ratings: List[int]) -> int:
        sum = 0
        n = len(ratings)
        left2right = [1] * n
        right2left = [1] * n
        for i in range(1, n):
            if ratings[i] > ratings[i - 1]:
                left2right[i] = left2right[i - 1] + 1
        for i in range(n - 2, -1, -1):
            if ratings[i] > ratings[i + 1]:
                right2left[i] = right2left[i + 1] + 1
        for i in range(n):
            sum += max(left2right[i], right2left[i])
        return sum

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 143. Reorder List
Сложность: medium

Вам дана голова односвязного списка. Список можно представить в следующем виде:
L0 → L1 → … → Ln - 1 → Ln
Переупорядочите список так, чтобы он принял следующую форму:
L0 → Ln → L1 → Ln - 1 → L2 → Ln - 2 → …
Вы не можете изменять значения в узлах списка. Можно изменять только сами узлы.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Нахождение середины списка и разделение его на две части: Используйте два указателя, slow и fast, для нахождения середины списка. Указатель slow движется на один узел за шаг, а fast — на два узла. Когда fast достигает конца списка, slow окажется в середине. Разделите список на две части. Первая часть начинается от головы списка до slow, вторая — с узла после slow до конца списка.

2️⃣Реверс второй половины списка: Инициализируйте указатели prev как NULL и curr как slow. Перемещайтесь по второй половине списка и меняйте направление ссылок между узлами для реверсирования списка. Продолжайте, пока не перестроите весь второй сегмент, теперь последний элемент первой части списка будет указывать на NULL, а prev станет новой головой второй половины списка.

3️⃣Слияние двух частей списка в заданном порядке: Начните с головы первой части списка (first) и головы реверсированной второй части (second). Перекрестно связывайте узлы из первой и второй части, вставляя узлы из второй части между узлами первой части. Передвигайте указатели first и second соответственно после каждой вставки. Продолжайте этот процесс до тех пор, пока узлы второй части не закончатся.

😎 Решение:

class Solution:
    def reorderList(self, head: ListNode) -> None:
        if not head:
            return

        slow = fast = head
        while fast and fast.next:
            slow = slow.next
            fast = fast.next.next

        prev, curr = None, slow
        while curr:
            curr.next, prev, curr = prev, curr, curr.next

        first, second = head, prev
        while second.next:
            first.next, first = second, first.next
            second.next, second = first, second.next

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 61. Rotate List
Сложность: medium

Дан указатель на начало связного списка, поверните список вправо на k позиций.

Пример:

Input: head = [0,1,2], k = 4
Output: [2,0,1]

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Найдите старый хвост и соедините его с головой (old_tail.next = head), чтобы замкнуть кольцо. Одновременно вычислите длину списка n.

2️⃣Найдите новый хвост, который находится на позиции (n - k % n - 1) от головы, и новую голову, которая находится на позиции (n - k % n).

3️⃣Разорвите кольцо (new_tail.next = None) и верните new_head.

😎 Решение:

class Solution:
    def rotateRight(self, head: Optional[ListNode], k: int) -> Optional[ListNode]:
        if not head:
            return None
        if not head.next:
            return head

        old_tail = head
        n = 1
        while old_tail.next:
            old_tail = old_tail.next
            n += 1
        old_tail.next = head

        new_tail = head
        for i in range(n - k % n - 1):
            new_tail = new_tail.next
        new_head = new_tail.next

        new_tail.next = None

        return new_head

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 111. Minimum Depth of Binary Tree
Сложность: easy

Дано бинарное дерево, найдите его минимальную глубину.

Минимальная глубина - это количество узлов вдоль самого короткого пути от корневого узла до ближайшего листового узла.

Пример:

Input: root = [3,9,20,null,null,15,7]
Output: 2

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Мы будем использовать метод обхода в глубину (dfs) с корнем в качестве аргумента.
Базовое условие рекурсии: это для узла NULL, в этом случае мы должны вернуть 0.

2️⃣Если левый ребенок корня является NULL: тогда мы должны вернуть 1 + минимальную глубину для правого ребенка корневого узла, что равно 1 + dfs(root.right).

3️⃣Если правый ребенок корня является NULL: тогда мы должны вернуть 1 + минимальную глубину для левого ребенка корневого узла, что равно 1 + dfs(root.left). Если оба ребенка не являются NULL, тогда вернуть 1 + min(dfs(root.left), dfs(root.right)).

😎 Решение:

class Solution:
    def minDepth(self, root):
        def dfs(root):
            if root is None:
                return 0
            if root.left is None:
                return 1 + dfs(root.right)
            elif root.right is None:
                return 1 + dfs(root.left)
            return 1 + min(dfs(root.left), dfs(root.right))

        return dfs(root)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1047. Remove All Adjacent Duplicates In String
Сложность: easy

Вам дана строка s, состоящая из строчных английских букв. Удаление дубликатов заключается в выборе двух соседних и одинаковых букв и их удалении. Мы многократно производим удаление дубликатов в s, пока не перестанем это делать. Верните конечную строку после того, как все такие удаления дубликатов будут произведены. Можно доказать, что ответ уникален.

Пример:

Input: stones = [2,7,4,1,8,1]
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Создай пустой стек для хранения символов строки.

2⃣Проходи по символам строки, добавляя каждый символ в стек, если он не совпадает с верхним элементом стека, иначе удаляй верхний элемент.

3⃣После прохождения по строке, собери оставшиеся символы в стеке в результирующую строку и верни ее.

😎 Решение:

def removeDuplicates(s: str) -> str:
    stack = []
    for char in s:
        if stack and stack[-1] == char:
            stack.pop()
        else:
            stack.append(char)
    return ''.join(stack)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 383. Ransom Note
Сложность: easy

Даны две строки ransomNote и magazine, верните true, если ransomNote можно составить, используя буквы из magazine, и false в противном случае.

Каждая буква из magazine может быть использована в ransomNote только один раз.

Пример:

Input: ransomNote = "a", magazine = "b"
Output: false

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Поскольку строки являются неизменяемым типом, их нельзя изменять, поэтому у них нет операций "вставки" и "удаления".

2⃣По этой причине необходимо заменять строку magazine новой строкой, в которой отсутствует символ, который мы хотели удалить.

3⃣Повторяйте этот процесс, пока не будут удалены все необходимые символы.

😎 Решение:

def canConstruct(ransomNote: str, magazine: str) -> bool:
    for char in ransomNote:
        index = magazine.find(char)
        if index == -1:
            return false
        magazine = magazine[:index] + magazine[index + 1:]
    return True

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 462. Minimum Moves to Equal Array Elements II
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums размера n, вернуть минимальное количество ходов, необходимых для того, чтобы сделать все элементы массива равными.

В одном ходе вы можете увеличить или уменьшить элемент массива на 1.

Тестовые случаи составлены так, что ответ поместится в 32-битное целое число.

Пример:

Input: nums = [1,2,3]
Output: 2
Explanation:
Only two moves are needed (remember each move increments or decrements one element):
[1,2,3]  =>  [2,2,3]  =>  [2,2,2]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найти минимальный и максимальный элементы в массиве. Пусть k будет числом, к которому должны быть приведены все элементы массива.

2⃣Перебирать значения k в диапазоне между минимальным и максимальным элементами, вычисляя количество ходов, необходимых для каждого k.

3⃣Определить минимальное количество ходов среди всех возможных k, что и будет конечным результатом.

😎 Решение:

class Solution:
    def minMoves2(self, nums: List[int]) -> int:
        ans = float('inf')
        minval = min(nums)
        maxval = max(nums)
        for i in range(minval, maxval + 1):
            sum_moves = 0
            for num in nums:
                sum_moves += abs(num - i)
            ans = min(ans, sum_moves)
        return int(ans)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 918. Maximum Sum Circular Subarray
Сложность: medium

Если задан круговой целочисленный массив nums длины n, верните максимально возможную сумму непустого подмассива nums. Круговой массив означает, что конец массива соединяется с его началом. Формально, следующий элемент nums[i] равен nums[(i + 1) % n], а предыдущий элемент nums[i] равен nums[(i - 1 + n) % n]. Подмассив может включать каждый элемент фиксированного буфера nums не более одного раза. Формально, для подмассива nums[i], nums[i + 1], ..., nums[j] не существует i <= k1, k2 <= j, при этом k1 % n == k2 % n.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найти стандартную максимальную сумму подмассива с помощью алгоритма Кадане.

2⃣Найти минимальную сумму подмассива с помощью алгоритма Кадане и вычесть ее из общей суммы массива.

3⃣Вернуть максимум между стандартной максимальной суммой подмассива и общей суммой массива минус минимальную сумму подмассива, если результат не равен 0 (чтобы учесть случай, когда все числа отрицательные).

😎 Решение:

def maxSubarraySumCircular(nums):
    def kadane(arr):
        current_sum = max_sum = arr[0]
        for num in arr[1:]:
            current_sum = max(num, current_sum + num)
            max_sum = max(max_sum, current_sum)
        return max_sum

    max_kadane = kadane(nums)
    total_sum = sum(nums)
    min_kadane = kadane([-num for num in nums])

    return max(max_kadane, total_sum + min_kadane if total_sum + min_kadane != 0 else max_kadane)

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 40. Combination Sum II
Сложность: medium

Дана коллекция кандидатов (candidates) и целевое число (target). Найдите все уникальные комбинации в candidates, где числа кандидатов в сумме дают target.

Каждое число в candidates может быть использовано только один раз в комбинации.

Примечание: Набор решений не должен содержать повторяющихся комбинаций.

Пример:

Input: candidates = [10,1,2,7,6,1,5], target = 8
Output: 
[
[1,1,6],
[1,2,5],
[1,7],
[2,6]
]

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Во-первых, мы создаём таблицу счётчиков из предоставленного списка чисел. Затем мы используем эту таблицу счётчиков в процессе обратного поиска, который мы определяем как функцию backtrack(comb, remain, curr, candidate_groups, results). Для сохранения состояния на каждом этапе обратного поиска мы используем несколько параметров в функции:
comb: комбинация, которую мы построили на данный момент.
remain: оставшаяся сумма, которую нам нужно заполнить, чтобы достичь целевой суммы.
curr: курсор, который указывает на текущую группу чисел, используемую из таблицы счётчиков.
counter: текущая таблица счётчиков.
results: окончательные комбинации, которые достигают целевой суммы.

2️⃣При каждом вызове функции обратного поиска мы сначала проверяем, достигли ли мы целевой суммы (то есть sum(comb) = target), и нужно ли прекратить исследование, потому что сумма текущей комбинации превышает желаемую целевую сумму.

3️⃣Если осталась сумма для заполнения, мы затем перебираем текущую таблицу счётчиков, чтобы выбрать следующего кандидата. После выбора кандидата мы продолжаем исследование, вызывая функцию backtrack() с обновлёнными состояниями. Более важно, что в конце каждого исследования нам нужно вернуть состояние, которое мы обновили ранее, чтобы начать с чистого листа для следующего исследования. Именно из-за этой операции обратного поиска алгоритм получил своё название.

😎 Решение:

class Solution:
    def combinationSum2(self, candidates: List[int], target: int) -> List[List[int]]:

        def backtrack(comb, remain, curr, counter, results):
            if remain == 0:
                results.append(list(comb))
                return
            elif remain < 0:
                return

            for next_curr in range(curr, len(counter)):
                candidate, freq = counter[next_curr]

                if freq <= 0:
                    continue

                comb.append(candidate)
                counter[next_curr] = (candidate, freq - 1)
                backtrack(comb, remain - candidate, next_curr, counter, results)
                counter[next_curr] = (candidate, freq)
                comb.pop()

        results = []
        counter = Counter(candidates)
        counter = [(c, counter[c]) for c in counter]

        backtrack(
            comb=[], remain=target, curr=0, counter=counter, results=results
        )

        return results

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1268. Search Suggestions System
Сложность: medium

Вам дан массив строк products и строка searchWord. Разработайте систему, которая предлагает не более трех названий продуктов после ввода каждого символа searchWord. Предлагаемые товары должны иметь общий префикс с searchWord. Если есть более трех продуктов с общим префиксом, возвращаются три лексикографически минимальных продукта. Возвращается список списков предложенных продуктов после ввода каждого символа searchWord.

Пример:

Input: products = ["havana"], searchWord = "havana"
Output: [["havana"],["havana"],["havana"],["havana"],["havana"],["havana"]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте массив продуктов.

2⃣Итерируйтесь по каждому символу в searchWord, находите все продукты, которые соответствуют текущему префиксу.

3⃣Сохраняйте не более трех лексикографически минимальных продуктов для каждого префикса.

😎 Решение:

def suggestedProducts(products, searchWord):
    products.sort()
    result = []
    prefix = ""
    for char in searchWord:
        prefix += char
        suggestions = [product for product in products if product.startswith(prefix)]
        result.append(suggestions[:3])
    return result

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 326. Power of Three
Сложность: easy

Дано целое число n. Верните true, если оно является степенью тройки, иначе верните false.

Целое число n является степенью тройки, если существует целое число x такое, что n == 3^x.

Пример:

Input: n = 27
Output: true
Explanation: 27 = 3^3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверка начального значения
Если n меньше или равно нулю, вернуть false, так как степени тройки всегда положительны.

2⃣Цикл деления на 3
Пока n делится на 3 без остатка, делите n на 3. Повторяйте этот процесс до тех пор, пока n делится на 3.

3⃣Проверка конечного значения
Если после всех делений значение n стало равно 1, значит исходное число является степенью тройки, вернуть true. В противном случае вернуть false.

😎 Решение:

class Solution:
    def isPowerOfThree(self, n: int) -> bool:
        if n <= 0:
            return False
        while n % 3 == 0:
            n //= 3
        return n == 1

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний