C# | LeetCode

Задача: 127. Word Ladder Сложность: hard Секвенция трансформации от слова beginWord к слову endWord с использованием словаря wordList представляет собой последовательность слов beginWord -> s1 -> s2 -> ... -> sk, при которой: Каждая пара соседних слов отличается ровно одной буквой. Каждый элемент si для 1 <= i <= k присутствует в wordList. Отметим, что beginWord не обязан быть в wordList. sk равно endWord. Для двух слов, beginWord и endWord, и словаря wordList, верните количество слов в кратчайшей секвенции трансформации от beginWord к endWord, или 0, если такая секвенция не существует. Пример:

    
        Input: beginWord = "hit", endWord = "cog", wordList = ["hot","dot","dog","lot","log","cog"]
Output: 5
Explanation: One shortest transformation sequence is "hit" -> "hot" -> "dot" -> "dog" -> cog", which is 5 words long.{}
    

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Препроцессинг списка слов: Осуществите препроцессинг заданного списка слов (wordList), чтобы найти все возможные промежуточные состояния слов. Сохраните эти состояния в словаре, где ключом будет промежуточное слово, а значением — список слов, имеющих то же промежуточное состояние. 2⃣Использование очереди для обхода: Поместите в очередь кортеж, содержащий beginWord и число 1, где 1 обозначает уровень узла. Вам нужно вернуть уровень узла endWord, так как он будет представлять длину кратчайшей последовательности преобразования. Используйте словарь посещений, чтобы избежать циклов. 3⃣Поиск кратчайшего пути через BFS (обход в ширину): Пока в очереди есть элементы, получите первый элемент очереди. Для каждого слова определите все промежуточные преобразования и проверьте, не являются ли эти преобразования также преобразованиями других слов из списка. Для каждого найденного слова, которое имеет общее промежуточное состояние с текущим словом, добавьте в очередь пару (слово, уровень + 1), где уровень — это уровень текущего слова. Если вы достигли искомого слова, его уровень покажет длину кратчайшей последовательности преобразования. 😎 Решение:

    
        using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Solution {
    public int LadderLength(string beginWord, string endWord, IList<string> wordList) {
        int L = beginWord.Length;
        Dictionary<string, List<string>> allComboDict = new Dictionary<string, List<string>>();
        foreach (string word in wordList) {
            for (int i = 0; i < L; i++) {
                string newWord = word.Substring(0, i) + '*' + word.Substring(i + 1, L - i - 1);
                if (!allComboDict.ContainsKey(newWord))
                    allComboDict[newWord] = new List<string>();
                allComboDict[newWord].Add(word);
            }
        }

        Queue<Tuple<string, int>> Q = new Queue<Tuple<string, int>>();
        Q.Enqueue(new Tuple<string, int>(beginWord, 1));
        Dictionary<string, bool> visited = new Dictionary<string, bool>();
        visited[beginWord] = true;
        while (Q.Any()) {
            var node = Q.Dequeue();
            string word = node.Item1;
            int level = node.Item2;
            for (int i = 0; i < L; i++) {
                string newWord = word.Substring(0, i) + '*' + word.Substring(i + 1, L - i - 1);
                foreach (string adjacentWord in allComboDict.GetValueOrDefault(newWord, new List<string>())) {
                    if (adjacentWord.Equals(endWord))
                        return level + 1;
                    if (!visited.ContainsKey(adjacentWord)) {
                        visited[adjacentWord] = true;
                        Q.Enqueue(new Tuple<string, int>(adjacentWord, level + 1));
                    }
                }
            }
        }

        return 0;
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 726. Number of Atoms Сложность: hard Если задана строковая формула, представляющая химическую формулу, верните количество атомов. Атомный элемент всегда начинается с прописного символа, затем ноль или более строчных букв, представляющих его название. Если количество больше 1, за ним может следовать одна или более цифр, представляющих количество элементов. Например, "H2O" и "H2O2" возможны, а "H1O2" невозможен. Две формулы объединяются вместе, чтобы получить другую формулу. Например, "H2O2He3Mg4" также является формулой. Формула, заключенная в круглые скобки, и счет (по желанию) также являются формулами. Например, "(H2O2)" и "(H2O2)3" являются формулами. Возвращает количество всех элементов в виде строки в следующем виде: первое имя (в отсортированном порядке), затем его количество (если это количество больше 1), затем второе имя (в отсортированном порядке), затем его количество (если это количество больше 1) и т. д. Тестовые примеры генерируются таким образом, чтобы все значения в выводе помещались в 32-битное целое число. Пример:

    
        Input: formula = "H2O"
Output: "H2O"{}
    

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Используйте стек для отслеживания текущего уровня скобок. 2⃣Пройдите по строке формулы, анализируя каждый символ: Если символ - это открывающая скобка '(', создайте новый словарь для хранения атомов внутри скобок. Если символ - это закрывающая скобка ')', извлеките словарь из стека и умножьте количества атомов на последующее число, если оно присутствует. Если символ - это атом (начинается с заглавной буквы), извлеките имя атома и его количество, и добавьте его в текущий словарь. 3⃣После завершения обработки строки, объедините все словари из стека и отсортируйте результат. 😎 Решение:

    
        public class Solution {
    public string CountOfAtoms(string formula) {
        var stack = new Stack<Dictionary<string, int>>();
        stack.Push(new Dictionary<string, int>());
        int n = formula.Length;
        int i = 0;

        while (i < n) {
            if (formula[i] == '(') {
                stack.Push(new Dictionary<string, int>());
                i++;
            } else if (formula[i] == ')') {
                var top = stack.Pop();
                i++;
                int start = i;
                while (i < n && Char.IsDigit(formula[i])) {
                    i++;
                }
                int multiplicity = i > start ? int.Parse(formula.Substring(start, i - start)) : 1;
                foreach (var name in top.Keys) {
                    int count = top[name];
                    if (stack.Peek().ContainsKey(name)) {
                        stack.Peek()[name] += count * multiplicity;
                    } else {
                        stack.Peek()[name] = count * multiplicity;
                    }
                }
            } else {
                int start = i;
                i++;
                while (i < n && Char.IsLower(formula[i])) {
                    i++;
                }
                string name = formula.Substring(start, i - start);
                start = i;
                while (i < n && Char.IsDigit(formula[i])) {
                    i++;
                }
                int multiplicity = i > start ? int.Parse(formula.Substring(start, i - start)) : 1;
                if (stack.Peek().ContainsKey(name)) {
                    stack.Peek()[name] += multiplicity;
                } else {
                    stack.Peek()[name] = multiplicity;
                }
            }
        }

        var countMap = stack.Pop();
        var sb = new StringBuilder();
        foreach (var name in countMap.Keys.OrderBy(x => x)) {
            sb.Append(name);
            int count = countMap[name];
            if (count > 1) {
                sb.Append(count);
            }
        }
        return sb.ToString();
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1672. Richest Customer Wealth Сложность: easy Вам дан целочисленный массив размером m x n под названием accounts, где accounts[i][j] — это сумма денег, которую i-й клиент имеет в j-м банке. Верните богатство самого богатого клиента. Богатство клиента — это сумма денег, которую он имеет во всех своих банковских счетах. Самый богатый клиент — это клиент, который имеет максимальное богатство. Пример:

    
        Input: accounts = [[1,2,3],[3,2,1]]
Output: 6
Explanation:
1st customer has wealth = 1 + 2 + 3 = 6
2nd customer has wealth = 3 + 2 + 1 = 6
Both customers are considered the richest with a wealth of 6 each, so return 6.{}
    

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Пройдите по всем клиентам в массиве accounts. 2⃣Для каждого клиента вычислите сумму денег на всех его банковских счетах и сравните её с максимальным богатством, найденным до этого момента. 3⃣Если текущее богатство больше максимального, обновите максимальное значение. Верните максимальное богатство. 😎 Решение:

    
        public class Solution {
    public int MaximumWealth(int[][] accounts) {
        int maxWealthSoFar = 0;
        
        foreach (var account in accounts) {
            int currCustomerWealth = account.Sum();
            maxWealthSoFar = Math.Max(maxWealthSoFar, currCustomerWealth);
        }
        
        return maxWealthSoFar;
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1238. Circular Permutation in Binary Representation Сложность: medium Вам дан массив строк arr. Строка s образуется конкатенацией подпоследовательности arr, содержащей уникальные символы. Верните максимально возможную длину s. Подпоследовательность - это массив, который может быть получен из другого массива путем удаления некоторых или ни одного элемента без изменения порядка оставшихся элементов. Пример:

    
        Input: arr = ["un","iq","ue"]
Output: 4{}
    

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Использование рекурсивного подхода: Для каждой строки в массиве arr проверяем, можем ли мы добавить ее к текущей комбинации уникальных символов. Если можем, добавляем ее и продолжаем рекурсивный вызов для следующей строки. Если не можем, пропускаем текущую строку и переходим к следующей. 2⃣Проверка уникальности символов: Для проверки уникальности символов используем множество (set). Если все символы строки уникальны и не пересекаются с символами текущей комбинации, мы можем добавить строку. 3⃣Поиск максимальной длины: На каждом шаге обновляем максимальную длину, если текущая комбинация уникальных символов длиннее предыдущей максимальной длины. 😎 Решение:

    
        using System;
using System.Collections.Generic;

public class Solution {
    public int MaxLength(IList<string> arr) {
        return Backtrack(arr, 0, "");
    }

    private bool IsUnique(string s) {
        HashSet<char> charSet = new HashSet<char>(s);
        return charSet.Count == s.Length;
    }

    private int Backtrack(IList<string> arr, int index, string current) {
        if (!IsUnique(current)) return 0;
        int maxLength = current.Length;
        for (int i = index; i < arr.Count; i++) {
            maxLength = Math.Max(maxLength, Backtrack(arr, i + 1, current + arr[i]));
        }
        return maxLength;
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 997. Find the Town Judge Сложность: easy В городе есть n человек, помеченных от 1 до n. Ходят слухи, что один из этих людей тайно является городским судьей. Если городской судья существует, то: городской судья никому не доверяет. Все (кроме городского судьи) доверяют городскому судье. Существует ровно один человек, удовлетворяющий свойствам 1 и 2. Вам дан массив trust, где trust[i] = [ai, bi], представляющий, что человек, помеченный ai, доверяет человеку, помеченному bi. Если в массиве trust не существует доверительных отношений, то таких отношений не существует. Верните метку городского судьи, если городской судья существует и может быть идентифицирован, или верните -1 в противном случае. Пример:

    
        Input: n = 2, trust = [[1,2]]
Output: 2{}
    

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Создание счетчиков доверия: Инициализируйте массив для подсчета количества людей, которым доверяет каждый человек, и массив для подсчета количества людей, которые доверяют каждому человеку. 2⃣Подсчет доверия: Пройдитесь по каждому элементу в массиве trust и обновите счетчики: увеличьте количество доверий для того, кто доверяет, и увеличьте количество доверенных людей для того, кому доверяют. 3⃣Проверка условий судьи: Пройдитесь по массиву людей и найдите того, кто никому не доверяет (количество доверий равно 0) и кому доверяют все остальные (количество доверенных людей равно n-1). Верните метку этого человека. Если такого человека нет, верните -1. 😎 Решение:

    
        public class Solution {
    public int FindJudge(int n, int[][] trust) {
        if (trust.Length == 0 && n == 1) {
            return 1;
        }

        int[] trustCount = new int[n + 1];
        int[] trustedBy = new int[n + 1];

        foreach (var t in trust) {
            trustCount[t[0]]++;
            trustedBy[t[1]]++;
        }

        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            if (trustCount[i] == 0 && trustedBy[i] == n - 1) {
                return i;
            }
        }

        return -1;
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 989. Add to Array-Form of Integer Сложность: easy Массивная форма целого числа num - это массив, представляющий его цифры в порядке слева направо. Например, для num = 1321, массивная форма - это [1, 3, 2, 1]. Дано num в массивной форме целого числа и целое число k, верните массивную форму числа num + k. Пример:

    
        Input: num = [1,2,0,0], k = 34
Output: [1,2,3,4]
Explanation: 1200 + 34 = 1234{}
    

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Инициализация переменных: Преобразуйте число k в массив его цифр и переверните оба массива (массив num и массив цифр k). Завести переменную carry для хранения переноса и инициализировать ее нулем. Создать пустой массив result для хранения результата. 2⃣Сложение массивов: Пройдите по элементам массивов num и цифр k, начиная с их конца, сложите соответствующие цифры вместе с переносом (carry). Если сумма больше 9, сохраните последнюю цифру в текущей позиции результата, а carry установите в 1. Если сумма меньше 10, установите carry в 0. Добавьте результат текущего сложения в массив result 3⃣Обработка оставшихся цифр и переноса: Если один из массивов закончился раньше, продолжайте сложение оставшихся цифр другого массива с переносом. Если после окончания всех сложений остается перенос (carry), добавьте его в начало массива result. Переверните массив result обратно и верните его. 😎 Решение:

    
        using System;
using System.Collections.Generic;

public class Solution {
    public IList<int> AddToArrayForm(int[] num, int k) {
        List<int> result = new List<int>();
        int n = num.Length;

        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            k += num[i];
            result.Add(k % 10);
            k /= 10;
        }
        while (k > 0) {
            result.Add(k % 10);
            k /= 10;
        }
        result.Reverse();
        return result;
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 924. Minimize Malware Spread Сложность: hard Вам дана сеть из n узлов, представленная в виде графа с матрицей смежности n x n, где i-й узел непосредственно связан с j-м узлом, если graph[i][j] == 1. Некоторые узлы изначально заражены вредоносным ПО. Если два узла соединены напрямую и хотя бы один из них заражен вредоносным ПО, то оба узла будут заражены вредоносным ПО. Такое распространение вредоносного ПО будет продолжаться до тех пор, пока не останется ни одного узла, который можно было бы заразить таким образом. Предположим, что M(initial) - это конечное число узлов, зараженных вредоносным ПО, во всей сети после прекращения распространения вредоносного ПО. Мы удалим из initial ровно один узел. Верните тот узел, удаление которого минимизирует M(initial). Если можно удалить несколько узлов, чтобы минимизировать M(initial), верните такой узел с наименьшим индексом. Обратите внимание, что если узел был удален из начального списка зараженных узлов, он все равно может быть заражен позже из-за распространения вредоносного ПО. Пример:

    
        Input: arr = [1,1,2,2,3,3,4,4,5,5], target = 8
Output: 20{}
    

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Определить количество зараженных узлов после распространения вредоносного ПО для исходного списка initial. 2⃣Для каждого узла в initial удалить его и вычислить количество зараженных узлов после распространения вредоносного ПО. 3⃣Найти узел, удаление которого минимизирует количество зараженных узлов. Если есть несколько таких узлов, выбрать узел с наименьшим индексом. 😎 Решение:

    
        using System;
using System.Collections.Generic;

public class Solution {
    public int MinMalwareSpread(int[][] graph, int[] initial) {
        int n = graph.Length;
        HashSet<int> initialSet = new HashSet<int>(initial);
        Array.Sort(initial);
        int minInfected = int.MaxValue;
        int bestNode = initial[0];
        
        foreach (int node in initial) {
            HashSet<int> infected = new HashSet<int>(initialSet);
            infected.Remove(node);
            foreach (int i in initialSet) {
                if (i != node) {
                    Dfs(graph, i, infected);
                }
            }
            if (infected.Count < minInfected) {
                minInfected = infected.Count;
                bestNode = node;
            }
        }
        
        return bestNode;
    }
    
    private void Dfs(int[][] graph, int node, HashSet<int> infected) {
        for (int neighbor = 0; neighbor < graph.Length; neighbor++) {
            if (graph[node][neighbor] == 1 && !infected.Contains(neighbor)) {
                infected.Add(neighbor);
                Dfs(graph, neighbor, infected);
            }
        }
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1382. Balance a Binary Search Tree Сложность: medium Дан корень бинарного дерева поиска. Верните сбалансированное бинарное дерево поиска с теми же значениями узлов. Если существует более одного ответа, верните любой из них. Бинарное дерево поиска считается сбалансированным, если глубина двух поддеревьев каждого узла никогда не отличается более чем на 1. Пример:

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

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Инициализация. Создайте пустой список inorder для хранения значений узлов после обхода в порядке возрастания. 2⃣Выполнение обхода в порядке возрастания. Обойдите бинарное дерево поиска (BST) и заполните список inorder значениями узлов в отсортированном порядке. 3⃣Перестроение сбалансированного BST. Определите рекурсивную функцию createBalancedBST, которая принимает список inorder, начальный индекс и конечный индекс в качестве параметров. Если начальный индекс больше конечного, верните null (или эквивалент). Вычислите средний индекс как середину текущего диапазона. Создайте новый узел дерева со значением в среднем индексе. Рекурсивно создайте левое поддерево, используя левую половину текущего диапазона. Рекурсивно создайте правое поддерево, используя правую половину текущего диапазона. Верните корень вновь построенного сбалансированного BST. 😎 Решение:

    
        public class Solution {
    public TreeNode BalanceBST(TreeNode root) {
        if (root == null) return null;

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

        while (current.right != null) {
            if (current.right.left != null) {
                RightRotate(current, current.right);
            } else {
                current = current.right;
            }
        }

        int nodeCount = 0;
        current = vineHead.right;
        while (current != null) {
            nodeCount++;
            current = current.right;
        }

        int m = (int)Math.Pow(2, Math.Floor(Math.Log(nodeCount + 1) / Math.Log(2))) - 1;
        MakeRotations(vineHead, nodeCount - m);
        while (m > 1) {
            m /= 2;
            MakeRotations(vineHead, m);
        }

        TreeNode balancedRoot = vineHead.right;
        return balancedRoot;
    }

    private void RightRotate(TreeNode parent, TreeNode node) {
        TreeNode tmp = node.left;
        node.left = tmp.right;
        tmp.right = node;
        parent.right = tmp;
    }

    private void LeftRotate(TreeNode parent, TreeNode node) {
        TreeNode tmp = node.right;
        node.right = tmp.left;
        tmp.left = node;
        parent.right = tmp;
    }

    private void MakeRotations(TreeNode vineHead, int count) {
        TreeNode current = vineHead;
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            TreeNode tmp = current.right;
            LeftRotate(current, tmp);
            current = current.right;
        }
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 763. Partition Labels Сложность: medium Вам дана строка s. Мы хотим разбить строку на как можно больше частей так, чтобы каждая буква встречалась не более чем в одной части. Обратите внимание, что разбиение выполняется так, чтобы после конкатенации всех частей по порядку получилась строка s. Верните список целых чисел, представляющих размер этих частей. Пример:

    
        Input: s = "ababcbacadefegdehijhklij"
Output: [9,7,8]{}
    

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Создайте словарь для хранения последней позиции каждой буквы в строке. 2⃣Пройдите по строке, отслеживая максимальную позицию текущей части. 3⃣Когда текущая позиция совпадает с максимальной позицией, завершите часть и начните новую. 😎 Решение:

    
        using System;
using System.Collections.Generic;

public class Solution {
    public IList<int> PartitionLabels(string s) {
        int[] lastPos = new int[26];
        for (int i = 0; i < s.Length; i++) {
            lastPos[s[i] - 'a'] = i;
        }
        
        List<int> partitions = new List<int>();
        int j = 0, anchor = 0;
        for (int i = 0; i < s.Length; i++) {
            j = Math.Max(j, lastPos[s[i] - 'a']);
            if (i == j) {
                partitions.Add(i - anchor + 1);
                anchor = i + 1;
            }
        }
        return partitions;
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1125. Smallest Sufficient Team Сложность: hard В проекте у вас есть список необходимых навыков req_skills и список людей. i-й человек people[i] содержит список навыков, которыми обладает этот человек. Рассмотрим достаточную команду: набор людей, такой что для каждого необходимого навыка из req_skills, есть по крайней мере один человек в команде, который обладает этим навыком. Мы можем представить эти команды индексами каждого человека. Например, команда = [0, 1, 3] представляет людей с навыками people[0], people[1] и people[3]. Верните любую достаточную команду наименьшего возможного размера, представленную индексами каждого человека. Вы можете вернуть ответ в любом порядке. Гарантируется, что ответ существует. Пример:

    
        Input: req_skills = ["algorithms","math","java","reactjs","csharp","aws"],
people = [["algorithms","math","java"],["algorithms","math","reactjs"],
["java","csharp","aws"],["reactjs","csharp"],["csharp","math"],["aws","java"]]
Output: [1,2]{}
    

👨‍💻 Алгоритм: 1⃣Инициализация и создание масок навыков: Определите количество людей n и количество необходимых навыков m. Создайте хэш-таблицу skillId, чтобы сопоставить каждому навыку уникальный индекс. Создайте массив skillsMaskOfPerson, который будет содержать битовые маски навыков для каждого человека. 2⃣Динамическое программирование (DP): Создайте массив dp размера 2^m и заполните его значениями (1 << n) - 1. Установите dp[0] в 0 (базовый случай). Для каждого skillsMask от 1 до 2^m - 1: - для каждого человека i: - вычислите smallerSkillsMask как skillsMask & ~skillsMaskOfPerson[i]. - если smallerSkillsMask отличается от skillsMask, обновите dp[skillsMask], если новая команда лучше (имеет меньше установленных битов). 3⃣Формирование ответа: Извлеките ответ из dp и верните массив индексов людей, составляющих минимальную достаточную команду. 😎 Решение:

    
        public class Solution {
    public int[] SmallestSufficientTeam(string[] req_skills, IList<IList<string>> people) {
        int n = people.Count, m = req_skills.Length;
        var skillId = new Dictionary<string, int>();
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            skillId[req_skills[i]] = i;
        }
        var skillsMaskOfPerson = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            foreach (var skill in people[i]) {
                if (skillId.ContainsKey(skill)) {
                    skillsMaskOfPerson[i] |= 1 << skillId[skill];
                }
            }
        }
        var dp = new long[1 << m];
        Array.Fill(dp, (1L << n) - 1);
        dp[0] = 0;
        for (int skillsMask = 1; skillsMask < (1 << m); skillsMask++) {
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                int smallerSkillsMask = skillsMask & ~skillsMaskOfPerson[i];
                if (smallerSkillsMask != skillsMask) {
                    long peopleMask = dp[smallerSkillsMask] | (1L << i);
                    if (BitCount(peopleMask) < BitCount(dp[skillsMask])) {
                        dp[skillsMask] = peopleMask;
                    }
                }
            }
        }
        long answerMask = dp[(1 << m) - 1];
        var ans = new List<int>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (((answerMask >> i) & 1) == 1) {
                ans.Add(i);
            }
        }
        return ans.ToArray();
    }

    private int BitCount(long value) {
        int count = 0;
        while (value != 0) {
            value &= (value - 1);
            count++;
        }
        return count;
    }
}{}
    

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний