#medium
Задача: 134. Gas Station

Вдоль кругового маршрута расположены n заправочных станций, на каждой из которых находится определённое количество топлива gas[i].

У вас есть автомобиль с неограниченным топливным баком, и для проезда от i-й станции к следующей (i + 1)-й станции требуется cost[i] топлива. Путешествие начинается с пустым баком на одной из заправочных станций.

Учитывая два массива целых чисел gas и cost, верните индекс начальной заправочной станции, если вы можете проехать вокруг цепи один раз по часовой стрелке, в противном случае верните -1. Если решение существует, оно гарантированно будет уникальным.

Пример:

Input: gas = [1,2,3,4,5], cost = [3,4,5,1,2]
Output: 3
Explanation:
Start at station 3 (index 3) and fill up with 4 unit of gas. Your tank = 0 + 4 = 4
Travel to station 4. Your tank = 4 - 1 + 5 = 8
Travel to station 0. Your tank = 8 - 2 + 1 = 7
Travel to station 1. Your tank = 7 - 3 + 2 = 6
Travel to station 2. Your tank = 6 - 4 + 3 = 5
Travel to station 3. The cost is 5. Your gas is just enough to travel back to station 3.
Therefore, return 3 as the starting index.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализируйте переменные curr_gain, total_gain и answer значением 0.

2️⃣Пройдите по массивам gas и cost. Для каждого индекса i увеличивайте total_gain и curr_gain на gas[i] - cost[i].
Если curr_gain меньше 0, проверьте, может ли станция i + 1 быть начальной станцией: установите answer как i + 1, сбросьте curr_gain до 0 и повторите шаг 2.

3️⃣По завершении итерации, если total_gain меньше 0, верните -1. В противном случае верните answer.

😎 Решение:

class Solution:
    def canCompleteCircuit(self, gas: List[int], cost: List[int]) -> int:
        total_gain = 0
        curr_gain = 0
        answer = 0

        for i in range(len(gas)):
            total_gain += gas[i] - cost[i]
            curr_gain += gas[i] - cost[i]
            if curr_gain < 0:
                curr_gain = 0
                answer = i + 1

        return answer if total_gain >= 0 else -1

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 135. Candy

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

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#easy
Задача: 136. Single Number

Дан непустой массив целых чисел nums, в котором каждый элемент встречается дважды, кроме одного. Найдите этот единственный элемент.

Вы должны реализовать решение с линейной сложностью выполнения и использовать только постоянное дополнительное пространство.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Переберите все элементы в массиве nums.

2️⃣Если какое-то число в nums новое для массива, добавьте его.

3️⃣Если какое-то число уже есть в массиве, удалите его.

😎 Решение:

class Solution(object):
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:
        no_duplicate_list = []
        for i in nums:
            if i not in no_duplicate_list:
                no_duplicate_list.append(i)
            else:
                no_duplicate_list.remove(i)
        return no_duplicate_list.pop()

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 137. Single Number II

Дан массив целых чисел nums, в котором каждый элемент встречается три раза, кроме одного, который встречается ровно один раз. Найдите этот единственный элемент и верните его.

Вы должны реализовать решение с линейной сложностью выполнения и использовать только постоянное дополнительное пространство.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Сортировка массива:
Отсортируйте массив nums. Это упорядочит все элементы так, чтобы одинаковые числа находились рядом.

2️⃣Итерация с проверкой:
Используйте цикл for для перебора элементов массива от начала до nums.size() - 2 с шагом 3. Таким образом, каждый проверяемый индекс будет иметь следующий за ним индекс в пределах массива.
Если элемент на текущем индексе совпадает с элементом на следующем индексе (проверка nums[i] == nums[i + 1]), продолжайте следующую итерацию цикла.

3️⃣Возврат уникального элемента:
Если элемент на текущем индексе не совпадает с следующим, значит, это искомый уникальный элемент, который встречается только один раз. В этом случае возвращайте элемент на текущем индексе.
Если до последнего элемента цикл не нашёл уникального элемента, возвращайте последний элемент массива nums[nums.size() - 1], поскольку он, очевидно, будет уникальным, если предыдущие проверки не выявили уникального элемента раньше.

😎 Решение:

class Solution:
    def singleNumber(self, nums: List[int]) -> int:

        nums.sort()

        for i in range(0, len(nums) - 1, 3):
            if nums[i] == nums[i + 1]:
                continue
            else:
                return nums[i]

        return nums[len(nums) - 1]

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 138. Copy List with Random Pointer

Дан связный список длиной n, в котором каждый узел содержит дополнительный случайный указатель (random pointer), который может указывать на любой узел в списке или быть равным null.

Создайте глубокую копию списка. Глубокая копия должна состоять из ровно n совершенно новых узлов, где каждый новый узел имеет значение, равное значению соответствующего оригинального узла. Указатели next и random новых узлов должны указывать на новые узлы в скопированном списке таким образом, чтобы указатели в оригинальном и скопированном списке представляли одно и то же состояние списка. Ни один из указателей в новом списке не должен указывать на узлы в оригинальном списке.

Например, если в оригинальном списке есть два узла X и Y, где X.random --> Y, то для соответствующих узлов x и y в скопированном списке, x.random должен указывать на y.

Верните голову скопированного связного списка.

Связный список представлен во входных/выходных данных как список из n узлов. Каждый узел представлен парой [val, random_index], где:
val: целое число, представляющее Node.val
random_index: индекс узла (в диапазоне от 0 до n-1), на который указывает случайный указатель, или null, если он не указывает ни на какой узел.

Вашему коду будет дана только голова оригинального связного списка.

Пример:

Input: head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
Output: [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация и начало обхода:
Начните обход графа со стартового узла (head). Создайте словарь visited_dictionary для отслеживания посещенных и клонированных узлов.

2️⃣Проверка и клонирование узлов:
Для каждого текущего узла (current_node) проверьте, есть ли уже клонированная копия в visited_dictionary.
Если клонированная копия существует, используйте ссылку на этот клонированный узел.
Если клонированной копии нет, создайте новый узел (cloned_node_for_current_node), инициализируйте его и добавьте в visited_dictionary, где ключом будет current_node, а значением — созданный клон.

3️⃣Рекурсивные вызовы для обработки связей:
Сделайте два рекурсивных вызова для каждого узла: один используя указатель random, другой — указатель next.
Эти вызовы отражают обработку "детей" текущего узла в терминах графа, где детьми являются узлы, на которые указывают указатели random и next.

😎 Решение:

class Solution:
    def __init__(self):
        self.visitedHash = {}

    def copyRandomList(self, head: "Optional[Node]") -> "Optional[Node]":
        if head == None:
            return None

        if head in self.visitedHash:
            return self.visitedHash[head]

        node = Node(head.val, None, None)
        self.visitedHash[head] = node
        node.next = self.copyRandomList(head.next)
        node.random = self.copyRandomList(head.random)

        return node

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 139. Word Break

Дана строка s и словарь строк wordDict. Верните true, если строку s можно разделить на последовательность одного или нескольких слов из словаря, разделённых пробелами.

Обратите внимание, что одно и то же слово из словаря может использоваться несколько раз при разделении.

Пример:

Input: s = "leetcode", wordDict = ["leet","code"]
Output: true
Explanation: Return true because "leetcode" can be segmented as "leet code".

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация структур данных:
Преобразуйте wordDict в множество words для быстрой проверки вхождения.
Инициализируйте очередь queue начальным значением 0 (индекс начала строки) и множество seen для отслеживания посещённых индексов.

2️⃣Обход в ширину (BFS):
Пока очередь не пуста, извлекайте первый элемент из очереди, обозначающий начальную позицию start.
Если start равен длине строки s, возвращайте true, так как достигнут конец строки, и строку можно разделить на слова из словаря.
Итерируйте end от start + 1 до s.length включительно. Для каждого end, проверьте, посещён ли он уже.

3️⃣Проверка подстроки и обновление структур:
Проверьте подстроку начиная с start и заканчивая перед end. Если подстрока находится в множестве words, добавьте end в очередь и отметьте его в seen как посещённый.
Если BFS завершается и конечный узел не достигнут, возвращайте false.

😎 Решение:

class Solution:
    def wordBreak(self, s: str, wordDict: List[str]) -> bool:
        words = set(wordDict)
        queue = deque([0])
        seen = set()

        while queue:
            start = queue.popleft()
            if start == len(s):
                return True

            for end in range(start + 1, len(s) + 1):
                if end in seen:
                    continue

                if s[start:end] in words:
                    queue.append(end)
                    seen.add(end)

        return False

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#hard
Задача: 140. Word Break II

Дана строка s и словарь строк wordDict. Добавьте пробелы в строку s, чтобы построить предложение, в котором каждое слово является допустимым словом из словаря. Верните все такие возможные предложения в любом порядке.

Обратите внимание, что одно и то же слово из словаря может использоваться несколько раз при разделении.

Пример:

Input: s = "catsanddog", wordDict = ["cat","cats","and","sand","dog"]
Output: ["cats and dog","cat sand dog"]

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация и начальный вызов:
Преобразуйте массив wordDict в множество wordSet для эффективного поиска.
Инициализируйте пустой массив results для хранения допустимых предложений.
Инициализируйте пустую строку currentSentence для отслеживания конструируемого предложения.
Вызовите функцию backtrack с исходной строкой s, множеством wordSet, текущим предложением currentSentence, массивом результатов results и начальным индексом, установленным в 0 — начало входной строки.
Верните results после завершения работы backtrack.

2️⃣Функция backtrack:
Базовый случай: Если startIndex равен длине строки, добавьте currentSentence в results и вернитесь, так как это означает, что currentSentence представляет собой допустимое предложение.
Итерация по возможным значениям endIndex от startIndex + 1 до конца строки.

3️⃣Обработка и рекурсия:
Извлеките подстроку word от startIndex до endIndex - 1.
Если word найдено в wordSet:
Сохраните текущее значение currentSentence в originalSentence.
Добавьте word к currentSentence (с пробелом, если это необходимо).
Рекурсивно вызовите backtrack с обновленным currentSentence и endIndex.
Сбросьте currentSentence к его исходному значению (originalSentence) для отката и попробуйте следующий endIndex.
Вернитесь из функции backtrack.

😎 Решение:

class Solution:
    def wordBreak(self, s: str, wordDict: List[str]) -> List[str]:
        word_set = set(wordDict)
        results = []
        self._backtrack(s, word_set, [], results, 0)
        return results

    def _backtrack(self, s: str, word_set: set, current_sentence: List[str], results: List[str], start_index: int):
        if start_index == len(s):
            results.append(" ".join(current_sentence))
            return

        for end_index in range(start_index + 1, len(s) + 1):
            word = s[start_index:end_index]
            if word in word_set:
                current_sentence.append(word)
                self._backtrack(s, word_set, current_sentence, results, end_index)
                current_sentence.pop()

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#easy
Задача: 141. Linked List Cycle

Дана переменная head, которая является началом связного списка. Определите, содержит ли связный список цикл.

Цикл в связном списке существует, если существует узел в списке, до которого можно добраться снова, последовательно следуя по указателю next. Внутренне переменная pos используется для обозначения индекса узла, к которому подключен указатель next последнего узла. Обратите внимание, что pos не передается в качестве параметра.

Верните true, если в связном списке есть цикл. В противном случае верните false.

Пример:

Input: head = [3,2,0,-4], pos = 1
Output: true
Explanation: There is a cycle in the linked list, where the tail connects to the 1st node (0-indexed).

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация структуры данных:
Создайте хеш-таблицу (или множество) для хранения ссылок на узлы, чтобы отслеживать уже посещённые узлы.

2️⃣Обход списка:
Перемещайтесь по связному списку, начиная с головы (head), и проверяйте каждый узел по очереди.

3️⃣Проверка на цикл:
Если текущий узел равен null, это означает, что вы достигли конца списка, и список не имеет циклов. В этом случае верните false.
Если текущий узел уже содержится в хеш-таблице, это означает, что вы вернулись к ранее посещённому узлу, и, следовательно, в списке присутствует цикл. Верните true.
Если ни одно из этих условий не выполнено, добавьте текущий узел в хеш-таблицу и продолжите обход списка.

😎 Решение:

class Solution:
    def hasCycle(self, head: ListNode) -> bool:
        nodes_seen = set()
        current = head
        while current is not None:
            if current in nodes_seen:
                return True
            nodes_seen.add(current)
            current = current.next
        return False

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 142. Linked List Cycle II

Дана голова связного списка. Верните узел, с которого начинается цикл. Если цикла нет, верните null.

Цикл в связном списке существует, если есть такой узел в списке, до которого можно добраться снова, последовательно следуя по указателю next. Внутренне переменная pos используется для обозначения индекса узла, к которому подключен указатель next последнего узла (индексация с нуля). Она равна -1, если цикла нет. Обратите внимание, что pos не передается в качестве параметра.

Не модифицируйте связный список.

Пример:

Input: head = [3,2,0,-4], pos = 1
Output: tail connects to node index 1
Explanation: There is a cycle in the linked list, where tail connects to the second node.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация и начало обхода:
Инициализируйте узел указателем на голову связного списка и создайте пустое множество nodes_seen для отслеживания посещенных узлов.
Начните обход со связного списка, перемещая узел на один шаг за раз.

2️⃣Проверка на наличие узла в множестве:
Для каждого посещенного узла проверьте, содержится ли он уже в множестве nodes_seen.
Если узел найден в множестве, это означает, что был найден цикл. Верните текущий узел как точку входа в цикл.

3️⃣Добавление узла в множество или завершение обхода:
Если узел не найден в nodes_seen, добавьте его в множество и перейдите к следующему узлу.
Если узел становится равным null (конец списка), верните null. В списке нет цикла, так как в случае наличия цикла вы бы застряли в петле и не достигли бы конца списка.

😎 Решение:

class Solution:
    def detectCycle(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        nodes_seen = set()
        node = head
        while node is not None:
            if node in nodes_seen:
                return node
            else:
                nodes_seen.add(node)
                node = node.next
        return None

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 143. Reorder List

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

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#easy
Задача: 144. Binary Tree Preorder Traversal

Дан корень бинарного дерева, верните предварительный обход значений его узлов.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Определение структуры узла дерева:
Определите класс TreeNode, который будет использоваться в реализации. Каждый узел TreeNode содержит значение и ссылки на левого и правого потомков.

2️⃣Инициализация процесса обхода:
Начните обход с корневого узла дерева. Используйте стек для хранения узлов дерева, которые нужно обойти, начиная с корня.

3️⃣Итеративный обход дерева:
На каждой итерации извлекайте текущий узел из стека и добавляйте его значение в выходной список.
Сначала добавьте в стек правого потомка (если он существует), затем левого потомка (если он существует). Это гарантирует, что узлы будут обрабатываться в порядке слева направо, так как стек работает по принципу LIFO (последний пришел - первый ушел).
Повторяйте процесс, пока стек не опустеет, что означает завершение обхода всех узлов.

😎 Решение:

class Solution(object):
    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        if root is None:
            return []

        stack, output = [
            root,
        ], []

        while stack:
            root = stack.pop()
            if root is not None:
                output.append(root.val)
                if root.right is not None:
                    stack.append(root.right)
                if root.left is not None:
                    stack.append(root.left)

        return output

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#easy
Задача: 145. Binary Tree Postorder Traversal

Дан корень бинарного дерева, верните обход значений узлов в постпорядке.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Заполнение стека по стратегии право->узел->лево:
Инициируйте стек и добавьте в него корень дерева.
Перед тем как положить узел в стек, сначала добавьте его правого потомка, затем сам узел, а после — левого потомка. Это обеспечит последовательное извлечение узлов из стека в нужном порядке для постпорядкового обхода.

2️⃣Извлечение узла из стека и проверка:
Извлекайте последний узел из стека, проверяя, является ли он левым листом (узел без потомков).
Если это так, добавьте значение узла в выходной список (массив значений). Если узел имеет потомков, продолжайте выполнение стека с добавлением дочерних узлов по той же стратегии.

3️⃣Повторение процесса до опустошения стека:
Если извлеченный узел не является левым листом, необходимо обработать его потомков. Для этого, верните узел и его потомков в стек в правильном порядке, чтобы следующие итерации могли корректно обработать все узлы.
Повторяйте процесс до тех пор, пока стек не опустеет, что означает завершение обхода всех узлов.

😎 Решение:

class Solution(object):
    def postorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        if root is None:
            return []

        stack, output = [
            root,
        ], []
        while stack:
            root = stack.pop()
            output.append(root.val)
            if root.left is not None:
                stack.append(root.left)
            if root.right is not None:
                stack.append(root.right)

        return output[::-1]

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 146. LRU Cache

Реализуйте класс LRUCache:
LRUCache(int capacity) - инициализирует LRU-кэш с положительным размером capacity.
int get(int key) - возвращает значение по ключу, если ключ существует, в противном случае возвращает -1.
void put(int key, int value) - обновляет значение по ключу, если ключ существует. В противном случае добавляет пару ключ-значение в кэш. Если количество ключей превышает установленную емкость после этой операции, удаляет наименее недавно использованный ключ.

Функции get и put должны выполняться за среднее время O(1).

Пример:

Input
["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
Output
[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Метод добавления узла в конец связного списка (add):
Получите текущий узел в конце списка, это "реальный" хвост: tail.prev, обозначим его как previousEnd.
Вставьте node после previousEnd, установив previousEnd.next = node.
Настройте указатели узла: node.prev = previousEnd и node.next = tail.
Обновите tail.prev = node, делая node новым "реальным" хвостом списка.

2️⃣Метод удаления узла из связного списка (remove):
Узел node должен быть удален из списка. Для этого определите узлы nextNode = node.next и prevNode = node.prev.
Чтобы удалить node, переназначьте prevNode.next = nextNode и nextNode.prev = prevNode, эффективно исключая node из списка.
Это превратит, например, последовательность A <-> B <-> C в A <-> C, где prevNode = A и nextNode = C.

3️⃣Методы get и put:
get(int key): Проверьте, существует ли ключ в хэш-карте. Если нет, верните -1. Иначе, получите узел, связанный с ключом, переместите его в конец списка с помощью remove(node) и add(node). Верните node.val.
put(int key, int value): Если ключ уже существует, найдите соответствующий узел и удалите его методом remove. Создайте новый узел с key и value, добавьте его в хэш-карту и в конец списка методом add(node). Если размер кэша превышает установленную емкость после добавления, удалите самый редко используемый узел (который находится в голове списка после фиктивного узла head), затем удалите соответствующий ключ из хэш-карты.

😎 Решение:

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


class LRUCache:
    def __init__(self, capacity: int):
        self.capacity = capacity
        self.dic = {}
        self.head = ListNode(-1, -1)
        self.tail = ListNode(-1, -1)
        self.head.next = self.tail
        self.tail.prev = self.head

    def get(self, key: int) -> int:
        if key not in self.dic:
            return -1

        node = self.dic[key]
        self.remove(node)
        self.add(node)
        return node.val

    def put(self, key: int, value: int) -> None:
        if key in self.dic:
            old_node = self.dic[key]
            self.remove(old_node)

        node = ListNode(key, value)
        self.dic[key] = node
        self.add(node)

        if len(self.dic) > self.capacity:
            node_to_delete = self.head.next
            self.remove(node_to_delete)
            del self.dic[node_to_delete.key]

    def add(self, node):
        previous_end = self.tail.prev
        previous_end.next = node
        node.prev = previous_end
        node.next = self.tail
        self.tail.prev = node

    def remove(self, node):
        node.prev.next = node.next
        node.next.prev = node.prev

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#medium
Задача: 147. Insertion Sort List

Дана голова односвязного списка. Отсортируйте список, используя сортировку вставками, и верните голову отсортированного списка.

Шаги алгоритма сортировки вставками:

1. Сортировка вставками итеративно работает, потребляя один входной элемент за каждую итерацию и формируя отсортированный выходной список.
2. На каждой итерации сортировка вставками удаляет один элемент из входных данных, находит место, куда он принадлежит в отсортированном списке, и вставляет его туда.
3. Процесс повторяется до тех пор, пока не закончатся входные элементы.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Создание вспомогательного узла (pseudo_head):
В качестве первого шага создайте вспомогательный узел, который называется pseudo_head. Этот узел будет использоваться как указатель на начало результирующего списка. Этот узел облегчает доступ к результирующему списку, особенно когда необходимо вставить новый элемент в начало списка. Этот прием значительно упрощает логику работы с односвязным списком.

2️⃣Механизм вставки узла:
В односвязном списке каждый узел содержит только один указатель, который указывает на следующий узел. Чтобы вставить новый узел (например, B) перед определенным узлом (например, A), необходимо знать узел (например, C), который находится перед узлом A (т.е. C -> A). Имея ссылку на узел C, можно вставить новый узел так, чтобы получилось C -> B -> A.

3️⃣Использование пары указателей для вставки:
Используя пару указателей (prev и next), которые служат местом для вставки нового элемента между ними, вставьте новый элемент в список. Это делается путем установки prev -> new_node -> next. Этот метод позволяет точно и безопасно вставлять новые элементы в список, сохраняя при этом правильный порядок элементов без необходимости перемещения других узлов списка.

😎 Решение:

class Solution:
    def insertionSortList(self, head: ListNode) -> ListNode:
        dummy = ListNode()
        curr = head

        while curr:
            prev = dummy
            while prev.next and prev.next.val <= curr.val:
                prev = prev.next

            next = curr.next
            curr.next = prev.next
            prev.next = curr
            curr = next

        return dummy.next

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#Medium
Задача: 148. Sort List


Дан указатель на начало связанного списка. Верните список после его сортировки в порядке возрастания.

Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Разделение списка (Фаза разделения):
Рекурсивно разделяйте исходный список на две половины. Процесс разделения продолжается до тех пор, пока в связанном списке не останется только один узел. Для разделения списка на две части используется подход с быстрым и медленным указателями, как упоминается в методе поиска середины связанного списка.

2️⃣Сортировка подсписков и их объединение (Фаза слияния):
Рекурсивно сортируйте каждый подсписок и объединяйте их в один отсортированный список. Это аналогично задаче слияния двух отсортированных связанных списков.

3️⃣Иллюстрация процесса сортировки:
Процесс продолжается до тех пор, пока не будет получен исходный список в отсортированном порядке. Например, для связанного списка [10,1,60,30,5] описан процесс сортировки слиянием с использованием подхода сверху вниз. Если у нас есть отсортированные списки list1 = [1,10] и list2 = [5,30,60], следующая анимация иллюстрирует процесс слияния обоих списков в один отсортированный список.

😎 Решение:

class Solution:
    def sortList(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        if not head or not head.next:
            return head
        mid = self.getMid(head)
        left = self.sortList(head)
        right = self.sortList(mid)
        return self.merge(left, right)

    def merge(self, list1: Optional[ListNode], list2: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        dummyHead = ListNode(0)
        tail = dummyHead
        while list1 and list2:
            if list1.val < list2.val:
                tail.next = list1
                list1 = list1.next
            else:
                tail.next = list2
                list2 = list2.next
            tail = tail.next
        tail.next = list1 if list1 else list2
        return dummyHead.next

    def getMid(self, head: Optional[ListNode]) -> Optional[ListNode]:
        midPrev = None
        while head and head.next:
            midPrev = head if not midPrev else midPrev.next
            head = head.next.next
        mid = midPrev.next
        midPrev.next = None
        return mid

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#Hard
Задача: 149. Max Points on a Line

Дан массив точек, где points[i] = [xi, yi] представляет точку на плоскости XY. Верните максимальное количество точек, которые лежат на одной прямой.

Пример:

Input: points = [[1,1],[2,2],[3,3]]
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Итерация по всем точкам:
Проходим по всем точкам массива. Пусть текущая точка будет points[i]. Создаём хеш-таблицу cnt для подсчёта углов.

2️⃣Расчёт углов и подсчёт:
Для каждой точки j, не равной i, рассчитываем арктангенс вектора points[j] - points[i] и добавляем это значение в хеш-таблицу
.
3️⃣Обновление ответа:
Пусть k будет максимальным количеством вхождений какого-либо значения угла в хеш-таблице. Обновляем ответ значением k + 1 (прибавляем 1, потому что точка points[i] также лежит на этой линии, и её нужно включить в ответ).

😎 Решение:

class Solution:
    def maxPoints(self, points: List[List[int]]) -> int:
        n = len(points)
        if n == 1:
            return 1
        result = 2
        for i in range(n):
            cnt = collections.defaultdict(int)
            for j in range(n):
                if j != i:
                    cnt[
                        math.atan2(
                            points[j][1] - points[i][1],
                            points[j][0] - points[i][0],
                        )
                    ] += 1
            result = max(result, max(cnt.values()) + 1)
        return result

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#Medium
Задача: 150. Evaluate Reverse Polish Notation

Вам дан массив строк под названием tokens, который представляет арифметическое выражение в обратной польской нотации.

Вычислите это выражение. Верните целое число, которое представляет значение этого выражения.

Обратите внимание на следующие моменты:

Допустимые операторы: '+', '-', '*' и '/'.
Каждый операнд может быть целым числом или другим выражением.
Деление двух целых чисел всегда округляется к нулю.
Деление на ноль в выражении отсутствует.
Входные данные представляют собой действительное арифметическое выражение в обратной польской нотации.
Ответ и все промежуточные вычисления можно представить 32-битным целым числом.

Пример:

Input: tokens = ["2","1","+","3","*"]
Output: 9
Explanation: ((2 + 1) * 3) = 9

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Обработка входных массивов:
Для языков, таких как Java, где входные данные представлены фиксированным массивом, необходимо определить собственные методы для манипулирования массивом (например, удаление элементов). Это может включать сдвиг элементов для заполнения пробелов после удаления элемента. В качестве альтернативы, копирование массива в ArrayList могло бы упростить удаление, но за счет увеличения сложности по памяти с O(1) до O(n).

2️⃣Обработка типов и деление в Python:

Необходимо быть внимательным при обработке типов в Python во время обработки списка, поскольку числа могут быть представлены как строки или целые числа. Кроме того, стандартное деление в Python не округляет к нулю. Вместо этого использование int(a / b) достигает желаемого результата округления, что отличается от деления нацело int(a // b), которое является другим распространенным подходом.
.
3️⃣Использование лямбда-функций:
Лямбда-функции могут упростить реализацию арифметических операций (таких как +, -, *, /). Если вы знакомы с лямбда-функциями, они предлагают элегантное решение для динамической обработки операций. Если лямбда-функции новы или не поддерживаются в используемом языке программирования, можно использовать другие методы, а изучение лямбда-функций можно отложить на потом.

😎 Решение:

class Solution:
    def evalRPN(self, tokens: List[str]) -> int:
        operations = {
            "+": lambda a, b: a + b,
            "-": lambda a, b: a - b,
            "/": lambda a, b: int(a / b),
            "*": lambda a, b: a * b,
        }

        current_position = 0

        while len(tokens) > 1:
            while tokens[current_position] not in "+-*/":
                current_position += 1

            operator = tokens[current_position]
            number_1 = int(tokens[current_position - 2])
            number_2 = int(tokens[current_position - 1])

            operation = operations[operator]
            tokens[current_position] = operation(number_1, number_2)

            tokens.pop(current_position - 2)
            tokens.pop(current_position - 2)
            current_position -= 1

        return int(tokens[0])

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#Medium
Задача: 151. Reverse Words in a String

Дана входная строка s, переверните порядок слов.

Слово определяется как последовательность символов, не являющихся пробелами. Слова в строке s разделены как минимум одним пробелом.

Верните строку, в которой слова расположены в обратном порядке, соединённые одним пробелом.

Обратите внимание, что строка s может содержать пробелы в начале или в конце, или множественные пробелы между двумя словами. Возвращаемая строка должна содержать только один пробел, разделяющий слова. Не включайте лишние пробелы.

Пример:

Input: s = "the sky is blue"
Output: "blue is sky the"

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Удаление лишних пробелов:
Удалите начальные и конечные пробелы из строки s. Это делается для того, чтобы убрать пробелы в начале и в конце строки, которые могут исказить конечный результат. В коде это реализовано с помощью методов erase и find_first_not_of/find_last_not_of, которые удаляют пробелы до первого и после последнего непробельного символа.

2️⃣Разделение строки на слова:
Преобразуйте строку s в поток и используйте istringstream для чтения слов, разделенных пробелами. Каждое слово определяется как последовательность символов, не содержащая пробелов. Слова сохраняются в вектор words. Это делается с помощью copy, который копирует слова из потока в words с помощью istream_iterator.
.
3️⃣Реверсирование и соединение слов:

Переверните вектор слов и соедините их обратно в одну строку, разделяя слова одним пробелом. Для реверсирования используется функция reverse, а для соединения слов — ostringstream вместе с ostream_iterator. Слова объединяются таким образом, что между ними находится только один пробел, исключая лишние пробелы между словами.


😎 Решение:

class Solution:
    def reverseWords(self, s: str) -> str:
        return " ".join(reversed(s.split()))

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#Medium
Задача: 152. Maximum Product Subarray

Дан массив целых чисел nums. Найдите подмассив, который имеет наибольший произведение, и верните это произведение.

Тестовые случаи созданы таким образом, что ответ поместится в 32-битное целое число.

Пример:

Input: nums = [2,3,-2,4]
Output: 6
Explanation: [2,3] has the largest product 6.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Инициализация:
Если массив nums пуст, возвращаем 0, так как нет элементов для обработки.
Инициализируем переменную result первым элементом массива, чтобы иметь начальную точку сравнения для нахождения максимального произведения.


2️⃣Перебор элементов:
Используем вложенные циклы для обработки всех возможных подмассивов:
Внешний цикл i начинается с начала массива и определяет начальную точку каждого подмассива.
Внутренний цикл j начинается с индекса i и идет до конца массива, последовательно умножая элементы и расширяя рассматриваемый подмассив.
.
3️⃣Вычисление произведения и обновление результата:
Для каждой итерации внутреннего цикла умножаем текущий элемент nums[j] на аккумулирующую переменную accu и проверяем, не стало ли текущее произведение больше максимального найденного до этого.
Обновляем переменную result, если текущее произведение accu превышает текущее максимальное значение result.


😎 Решение:

class Solution:
    def maxProduct(self, nums: List[int]) -> int:
        if len(nums) == 0:
            return 0

        result = nums[0]

        for i in range(len(nums)):
            accu = 1
            for j in range(i, len(nums)):
                accu *= nums[j]
                result = max(result, accu)

        return result

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых

#Medium
Задача: 153. Find Minimum in Rotated Sorted Array

Предположим, что массив длиной n, отсортированный в порядке возрастания, повернут от 1 до n раз. Например, массив nums = [0,1,2,4,5,6,7] может стать:

[4,5,6,7,0,1,2], если он был повернут 4 раза.
[0,1,2,4,5,6,7], если он был повернут 7 раз.
Обратите внимание, что поворот массива [a[0], a[1], a[2], ..., a[n-1]] 1 раз приводит к массиву [a[n-1], a[0], a[1], a[2], ..., a[n-2]].

Для данного отсортированного и повернутого массива nums с уникальными элементами верните минимальный элемент этого массива.

Вы должны написать алгоритм, который работает за время O(log n).

Пример:

Input: nums = [3,4,5,1,2]
Output: 1
Explanation: The original array was [1,2,3,4,5] rotated 3 times.

👨‍💻 Алгоритм:

1️⃣Нахождение середины массива:
Определите элемент, находящийся посередине массива.

2️⃣Определение направления поиска:
Если элемент в середине больше первого элемента массива, это означает, что точка перегиба (минимальный элемент) находится справа от середины.
Если элемент в середине меньше первого элемента массива, это указывает на то, что точка перегиба находится слева от середины.
.
3️⃣Остановка поиска при нахождении точки перегиба:
Поиск прекращается, когда найдена точка перегиба, когда выполняется одно из двух условий:
nums[mid] > nums[mid + 1] – следовательно, mid+1 является наименьшим элементом.
nums[mid - 1] > nums[mid] – следовательно, mid является наименьшим элементом.


😎 Решение:

class Solution:
    def findMin(self, nums: List[int]) -> int:
        if len(nums) == 1:
            return nums[0]

        left = 0

        right = len(nums) - 1

        if nums[right] > nums[0]:
            return nums[0]
        while right >= left:
            
            mid = left + (right - left) // 2
            if nums[mid] > nums[mid + 1]:
                return nums[mid + 1]
            if nums[mid - 1] > nums[mid]:
                return nums[mid]
            if nums[mid] > nums[0]:
                left = mid + 1
            else:
                right = mid - 1

🔥 ТОП ВОПРОСОВ С СОБЕСОВ

🔒 База собесов | 🔒 База тестовых