【题解】—— LeetCode一周小结26

简介: LeetCode每日一道一周小结26

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【题解】—— 每日一道题目栏


上接:【题解】—— LeetCode一周小结25

24.下一个更大元素 II

题目链接:503. 下一个更大元素 II

给定一个循环数组 nums ( nums[nums.length - 1] 的下一个元素是 nums[0] ),返回 nums 中每个元素的 下一个更大元素 。

数字 x 的 下一个更大的元素 是按数组遍历顺序,这个数字之后的第一个比它更大的数,这意味着你应该循环地搜索它的下一个更大的数。如果不存在,则输出 -1 。

示例 1:

输入: nums = [1,2,1]

输出: [2,-1,2]

解释: 第一个 1 的下一个更大的数是 2;

数字 2 找不到下一个更大的数;

第二个 1 的下一个最大的数需要循环搜索,结果也是 2。

示例 2:

输入: nums = [1,2,3,4,3]

输出: [2,3,4,-1,4]

提示:

1 <= nums.length <= 104

-109 <= nums[i] <= 109

题解:

方法:单调栈

       

public class Solution {
    public int[] nextGreaterElements(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int[] ans = new int[n];
        Arrays.fill(ans, -1);
        Deque<Integer> st = new ArrayDeque<>();
        for (int i = 2 * n - 1; i >= 0; i--) {
            int x = nums[i % n];
            while (!st.isEmpty() && x >= st.peek()) {
                // 由于 x 的出现,栈顶元素永远不会是左边元素的「下一个更大元素」
                st.pop();
            }
            if (i < n && !st.isEmpty()) {
                ans[i] = st.peek();
            }
            st.push(x);
        }
        return ans;
    }
}

25.找到矩阵中的好子集

题目链接:2732. 找到矩阵中的好子集

给你一个下标从 0 开始大小为 m x n 的二进制矩阵 grid 。

从原矩阵中选出若干行构成一个行的 非空 子集,如果子集中任何一列的和至多为子集大小的一半,那么我们称这个子集是 好子集。

更正式的,如果选出来的行子集大小(即行的数量)为 k,那么每一列的和至多为 floor(k / 2) 。

请你返回一个整数数组,它包含好子集的行下标,请你将其 升序 返回。

如果有多个好子集,你可以返回任意一个。如果没有好子集,请你返回一个空数组。

一个矩阵 grid 的行 子集 ,是删除 grid 中某些(也可能不删除)行后,剩余行构成的元素集合。

示例 1:

输入:grid = [[0,1,1,0],[0,0,0,1],[1,1,1,1]]

输出:[0,1]

解释:我们可以选择第 0 和第 1 行构成一个好子集。

选出来的子集大小为 2 。

  • 第 0 列的和为 0 + 0 = 0 ,小于等于子集大小的一半。
  • 第 1 列的和为 1 + 0 = 1 ,小于等于子集大小的一半。
  • 第 2 列的和为 1 + 0 = 1 ,小于等于子集大小的一半。
  • 第 3 列的和为 0 + 1 = 1 ,小于等于子集大小的一半。

示例 2:

输入:grid = [[0]]

输出:[0]

解释:我们可以选择第 0 行构成一个好子集。

选出来的子集大小为 1 。

  • 第 0 列的和为 0 ,小于等于子集大小的一半。

示例 3:

输入:grid = [[1,1,1],[1,1,1]]

输出:[]

解释:没有办法得到一个好子集。

提示:

m == grid.length

n == grid[i].length

1 <= m <= 104

1 <= n <= 5

grid[i][j] 要么是 0 ,要么是 1 。

题解:

class Solution {
    public List<Integer> goodSubsetofBinaryMatrix(int[][] grid) {
        Map<Integer, Integer> g = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < grid.length; ++i) {
            int mask = 0;
            for (int j = 0; j < grid[0].length; ++j) {
                mask |= grid[i][j] << j;
            }
            if (mask == 0) {
                return List.of(i);
            }
            g.put(mask, i);
        }
        for (var e1 : g.entrySet()) {
            for (var e2 : g.entrySet()) {
                if ((e1.getKey() & e2.getKey()) == 0) {
                    int i = e1.getValue(), j = e2.getValue();
                    return List.of(Math.min(i, j), Math.max(i, j));
                }
            }
        }
        return List.of();
    }
}

26.特别的排列

题目链接:2741. 特别的排列

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums ,它包含 n 个 互不相同 的正整数。如果 nums 的一个排列满足以下条件,我们称它是一个特别的排列:

对于 0 <= i < n - 1 的下标 i ,要么 nums[i] % nums[i+1] == 0 ,要么 nums[i+1] % nums[i] == 0 。

请你返回特别排列的总数目,由于答案可能很大,请将它对 109 + 7 取余 后返回。

示例 1:

输入:nums = [2,3,6]

输出:2

解释:[3,6,2] 和 [2,6,3] 是 nums 两个特别的排列。

示例 2:

输入:nums = [1,4,3]

输出:2

解释:[3,1,4] 和 [4,1,3] 是 nums 两个特别的排列。

提示:

2 <= nums.length <= 14

1 <= nums[i] <= 109

题解:

方法:状压 DP

       

public class Solution {
    public int specialPerm(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int u = (1 << n) - 1;
        long[][] memo = new long[u][n];
        for (long[] row : memo) {
            Arrays.fill(row, -1); // -1 表示没有计算过
        }
        long ans = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            ans += dfs(u ^ (1 << i), i, nums, memo);
        }
        return (int) (ans % 1_000_000_007);
    }
    private long dfs(int s, int i, int[] nums, long[][] memo) {
        if (s == 0) {
            return 1; // 找到一个特别排列
        }
        if (memo[s][i] != -1) { // 之前计算过
            return memo[s][i];
        }
        long res = 0;
        for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
            if ((s >> j & 1) > 0 && (nums[i] % nums[j] == 0 || nums[j] % nums[i] == 0)) {
                res += dfs(s ^ (1 << j), j, nums, memo);
            }
        }
        return memo[s][i] = res; // 记忆化
    }
}

27.执行子串操作后的字典序最小字符串

题目链接:2734. 执行子串操作后的字典序最小字符串

给你一个仅由小写英文字母组成的字符串 s 。在一步操作中,你可以完成以下行为:

选择 s 的任一非空子字符串,可能是整个字符串,接着将字符串中的每一个字符替换为英文字母表中的前一个字符。例如,‘b’ 用 ‘a’ 替换,‘a’ 用 ‘z’ 替换。

返回执行上述操作 恰好一次 后可以获得的 字典序最小 的字符串。

子字符串 是字符串中的一个连续字符序列。

现有长度相同的两个字符串 x 和 字符串 y ,在满足 x[i] != y[i] 的第一个位置 i 上,如果 x[i] 在字母表中先于 y[i] 出现,则认为字符串 x 比字符串 y 字典序更小 。

示例 1:

输入:s = “cbabc”

输出:“baabc”

解释:我们选择从下标 0 开始、到下标 1 结束的子字符串执行操作。

可以证明最终得到的字符串是字典序最小的。

示例 2:

输入:s = “acbbc”

输出:“abaab”

解释:我们选择从下标 1 开始、到下标 4 结束的子字符串执行操作。

可以证明最终得到的字符串是字典序最小的。

示例 3:

输入:s = “leetcode”

输出:“kddsbncd”

解释:我们选择整个字符串执行操作。

可以证明最终得到的字符串是字典序最小的。

提示:

1 <= s.length <= 3 * 105

s 仅由小写英文字母组成

题解:

方法:贪心

       

class Solution {
    public String smallestString(String S) {
        char[] s = S.toCharArray();
        int n = s.length;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (s[i] > 'a') {
                // 继续向后遍历
                for (; i < n && s[i] > 'a'; i++) {
                    s[i]--;
                }
                return new String(s);
            }
        }
        // 所有字母均为 a
        s[n - 1] = 'z';
        return new String(s);
    }
}

28.给墙壁刷油漆

题目链接:2742. 给墙壁刷油漆

给你两个长度为 n 下标从 0 开始的整数数组 cost 和 time ,分别表示给 n 堵不同的墙刷油漆需要的开销和时间。你有两名油漆匠:

一位需要 付费 的油漆匠,刷第 i 堵墙需要花费 time[i] 单位的时间,开销为 cost[i] 单位的钱。

一位 免费 的油漆匠,刷 任意 一堵墙的时间为 1 单位,开销为 0 。但是必须在付费油漆匠 工作 时,免费油漆匠才会工作。

请你返回刷完 n 堵墙最少开销为多少。

示例 1:

输入:cost = [1,2,3,2], time = [1,2,3,2]

输出:3

解释:下标为 0 和 1 的墙由付费油漆匠来刷,需要 3 单位时间。同时,免费油漆匠刷下标为 2 和 3 的墙,需要 2 单位时间,开销为

0 。总开销为 1 + 2 = 3 。

示例 2:

输入:cost = [2,3,4,2], time = [1,1,1,1]

输出:4

解释:下标为 0 和 3 的墙由付费油漆匠来刷,需要 2 单位时间。同时,免费油漆匠刷下标为 1 和 2 的墙,需要 2 单位时间,开销为

0 。总开销为 2 + 2 = 4 。

提示:

1 <= cost.length <= 500

cost.length == time.length

1 <= cost[i] <= 106

1 <= time[i] <= 500

题解:

方法:动态规划

       

public class Solution {
    public int paintWalls(int[] cost, int[] time) {
        int n = cost.length;
        int[][] memo = new int[n][n * 2];
        for (int[] row : memo) {
            Arrays.fill(row, -1); // -1 表示没有计算过
        }
        return dfs(n - 1, 0, cost, time, memo);
    }
    private int dfs(int i, int j, int[] cost, int[] time, int[][] memo) {
        if (j > i) { // 剩余的墙都可以免费刷
            return 0;
        }
        if (i < 0) { // 上面 if 不成立,意味着 j < 0,不符合题目要求
            return Integer.MAX_VALUE / 2; // 防止加法溢出
        }
        int k = j + memo.length; // 加上偏移量,防止出现负数
        if (memo[i][k] != -1) { // 之前计算过
            return memo[i][k];
        }
        int res1 = dfs(i - 1, j + time[i], cost, time, memo) + cost[i];
        int res2 = dfs(i - 1, j - 1, cost, time, memo);
        return memo[i][k] = Math.min(res1, res2);
    }
}

29.移除字符串中的尾随零

题目链接:2710. 移除字符串中的尾随零

给你一个用字符串表示的正整数 num ,请你以字符串形式返回不含尾随零的整数 num 。

示例 1:

输入:num = “51230100”

输出:“512301”

解释:整数 “51230100” 有 2 个尾随零,移除并返回整数 “512301” 。

示例 2:

输入:num = “123”

输出:“123”

解释:整数 “123” 不含尾随零,返回整数 “123” 。

提示:

1 <= num.length <= 1000

num 仅由数字 0 到 9 组成

num 不含前导零

题解:

方法:遍历

       

class Solution {
    public String removeTrailingZeros(String num) {
        int i = num.length() - 1;
        while (num.charAt(i) == '0') {
            --i;
        }
        return num.substring(0, i + 1);
    }
}

30.目标和

题目链接:494. 目标和

给你一个非负整数数组 nums 和一个整数 target 。

向数组中的每个整数前添加 ‘+’ 或 ‘-’ ,然后串联起所有整数,可以构造一个 表达式 :

例如,nums = [2, 1] ,可以在 2 之前添加 ‘+’ ,在 1 之前添加 ‘-’ ,然后串联起来得到表达式 “+2-1” 。

返回可以通过上述方法构造的、运算结果等于 target 的不同 表达式 的数目。

示例 1:

输入:nums = [1,1,1,1,1], target = 3

输出:5

解释:一共有 5 种方法让最终目标和为 3 。

-1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 3

+1 - 1 + 1 + 1 + 1 = 3

+1 + 1 - 1 + 1 + 1 = 3

+1 + 1 + 1 - 1 + 1 = 3

+1 + 1 + 1 + 1 - 1 = 3

示例 2:

输入:nums = [1], target = 1

输出:1

提示:

1 <= nums.length <= 20

0 <= nums[i] <= 1000

0 <= sum(nums[i]) <= 1000

-1000 <= target <= 1000

题解:

方法:动态规划

       

class Solution {
    private int[] nums;
    private int[][] memo;
    public int findTargetSumWays(int[] nums, int target) {
        int s = 0;
        for (int x : nums) {
            s += x;
        }
        s -= Math.abs(target);
        if (s < 0 || s % 2 == 1) {
            return 0;
        }
        int m = s / 2; // 背包容量
        this.nums = nums;
        int n = nums.length;
        memo = new int[n][m + 1];
        for (int[] row : memo) {
            Arrays.fill(row, -1); // -1 表示没有计算过
        }
        return dfs(n - 1, m);
    }
    private int dfs(int i, int c) {
        if (i < 0) {
            return c == 0 ? 1 : 0;
        }
        if (memo[i][c] != -1) { // 之前计算过
            return memo[i][c];
        }
        if (c < nums[i]) {
            return memo[i][c] = dfs(i - 1, c); // 只能不选
        }
        return memo[i][c] = dfs(i - 1, c) + dfs(i - 1, c - nums[i]); // 不选 + 选
    }
}

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