Java实现LeetCode 题号:691 - 700

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LeetCode习题集 有些题可能直接略过了,整理一下之前刷leetcode

691. 贴纸拼词

我们给出了 N 种不同类型的贴纸。每个贴纸上都有一个小写的英文单词。

你希望从自己的贴纸集合中裁剪单个字母并重新排列它们,从而拼写出给定的目标字符串 target。

如果你愿意的话,你可以不止一次地使用每一张贴纸,而且每一张贴纸的数量都是无限的。

拼出目标 target 所需的最小贴纸数量是多少?如果任务不可能,则返回 -1。

示例 1:

输入:

["with", "example", "science"], "thehat" 输出:

3 解释:

我们可以使用 2 个 "with" 贴纸,和 1 个 "example" 贴纸。 把贴纸上的字母剪下来并重新排列后,就可以形成目标 “thehat“ 了。 此外,这是形成目标字符串所需的最小贴纸数量。 示例 2:

输入:

["notice", "possible"], "basicbasic" 输出:

-1 解释:

我们不能通过剪切给定贴纸的字母来形成目标“basicbasic”。

提示:

stickers 长度范围是 [1, 50]。 stickers 由小写英文单词组成(不带撇号)。 target 的长度在 [1, 15] 范围内,由小写字母组成。 在所有的测试案例中,所有的单词都是从 1000 个最常见的美国英语单词中随机选取的,目标是两个随机单词的串联。 时间限制可能比平时更具挑战性。预计 50 个贴纸的测试案例平均可在35ms内解决。

PS:
    先计算每一张贴纸含有的字符数量
    递归目标字符串,
    如果有字符串能构成目标字符串的某个字符,就使用这个字符串
    然后记录还差的字符,凑成字符串递归给下一个
    返回回来取最小的(以前最小的贴纸数,或者当前贴纸数+1)
    
class Solution {
   public int minStickers(String[] stickers, String target) {
        int m = stickers.length;
        int[][] mp = new int[m][26];
        Map<String, Integer> dp = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < m; i++)
            for (char c : stickers[i].toCharArray()) mp[i][c - 'a']++;
        dp.put("", 0);
        return helper(dp, mp, target);
    }

    private int helper(Map<String, Integer> dp, int[][] mp, String target) {
        if (dp.containsKey(target)) return dp.get(target);
        int ans = Integer.MAX_VALUE, n = mp.length;
        int[] tar = new int[26];
        for (char c : target.toCharArray()) tar[c - 'a']++;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (mp[i][target.charAt(0) - 'a'] == 0) continue;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int j = 0; j < 26; j++) {
                if (tar[j] > 0)
                    for (int k = 0; k < Math.max(0, tar[j] - mp[i][j]); k++)
                        sb.append((char) ('a' + j));
            }
            String s = sb.toString();
            int tmp = helper(dp, mp, s);
            if (tmp != -1) ans = Math.min(ans, 1 + tmp);
        }
        dp.put(target, ans == Integer.MAX_VALUE ? -1 : ans);
        return dp.get(target);
    }
}

692. 前K个高频单词

给一非空的单词列表,返回前 k 个出现次数最多的单词。

返回的答案应该按单词出现频率由高到低排序。如果不同的单词有相同出现频率,按字母顺序排序。

示例 1:

输入: ["i", "love", "leetcode", "i", "love", "coding"], k = 2 输出: ["i", "love"] 解析: "i" 和 "love" 为出现次数最多的两个单词,均为2次。 注意,按字母顺序 "i" 在 "love" 之前。

示例 2:

输入: ["the", "day", "is", "sunny", "the", "the", "the", "sunny", "is", "is"], k = 4 输出: ["the", "is", "sunny", "day"] 解析: "the", "is", "sunny" 和 "day" 是出现次数最多的四个单词, 出现次数依次为 4, 3, 2 和 1 次。

注意:

假定 k 总为有效值, 1 ≤ k ≤ 集合元素数。 输入的单词均由小写字母组成。

扩展练习:

尝试以 O(n log k) 时间复杂度和 O(n) 空间复杂度解决。

PS:
    先序队列放字符串,按照字符串的出现次数,以及字典序排列
    然后把所有不重复单词都放进先序队列,因为只要前k个,如果先序队列元素数量大于k,直接把出现次数最小的弹出去
    因为先序队列是按照升序走的,我们返回的时候要反转一下字符串
class Solution {
     public List<String> topKFrequent(String[] words, int k) {
        HashMap<String,Integer>count = new HashMap<>();
        for(String word:words){
            count.put(word,count.getOrDefault(word,0)+1);
        }

        PriorityQueue<String>heap = new PriorityQueue<String>((w1,w2)->count.get(w1).equals(count.get(w2))?w2.compareTo(w1):count.get(w1)-count.get(w2));

        for(String word:count.keySet()){
            heap.add(word);
            if(heap.size()>k)heap.poll();
        }

        List<String>res = new LinkedList<>();
        while(!heap.isEmpty())res.add(heap.poll());
        Collections.reverse(res);
        return res;
    }
}

693. 交替位二进制数

给定一个正整数,检查他是否为交替位二进制数:换句话说,就是他的二进制数相邻的两个位数永不相等。

示例 1:

输入: 5 输出: True 解释: 5的二进制数是: 101 示例 2:

输入: 7 输出: False 解释: 7的二进制数是: 111 示例 3:

输入: 11 输出: False 解释: 11的二进制数是: 1011 示例 4:

输入: 10 输出: True 解释: 10的二进制数是: 1010

PS:
    用一个变量保存二进制中上一位的值
    n&1 是判断 n 二进制情况下最后一位是 1 还是 0
    如果pre和 当前二进制最后一位相等,返回false
    如果循环完了,没有返回false ,就是返回true
class Solution {
      public boolean hasAlternatingBits(int n) {
       boolean res = true;
    int pre = -1;
    while(n != 0){
        if(pre != -1 && pre == (n & 1)){
            res = false;
            break;
        }else{
            pre = n & 1;
            n = n >> 1;
        }
    } 
    return res;
    }
}

695. 岛屿的最大面积

给定一个包含了一些 0 和 1 的非空二维数组 grid 。

一个 岛屿 是由一些相邻的 1 (代表土地) 构成的组合,这里的「相邻」要求两个 1 必须在水平或者竖直方向上相邻。你可以假设 grid 的四个边缘都被 0(代表水)包围着。

找到给定的二维数组中最大的岛屿面积。(如果没有岛屿,则返回面积为 0 。)

示例 1:

[[0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0],
 [0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0],
 [0,1,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0],
 [0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,0,0],
 [0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,0],
 [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0],
 [0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0],
 [0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0]]

对于上面这个给定矩阵应返回 6。注意答案不应该是 11 ,因为岛屿只能包含水平或垂直的四个方向的 1 。

示例 2:

[[0,0,0,0,0,0,0,0]]

对于上面这个给定的矩阵, 返回 0。

注意: 给定的矩阵grid 的长度和宽度都不超过 50。

PS:
    经典DFS
        如果当前位置是土地,就把当前位置递归,四个方向找土地,返回找到的最大的土地的面积
        四个方向找土地的时候,用 1 + 四个方向的土地
class Solution {
     public int maxAreaOfIsland(int[][] grid) {
        int ans = 0;
        for (int i = 0; i < grid.length; i++) {
            for (int j = 0; j < grid[0].length; j++) {
                if (grid[i][j] == 1) ans = Math.max(ans, dfs(i, j, grid));
            }
        }
       return ans;
    }

    int dfs(int x, int y, int[][] grid) {
        if (x < 0 || x >= grid.length || y < 0 || y >= grid[0].length || grid[x][y] == 0) return 0;
        grid[x][y] = 0;
        return 1 + dfs(x + 1, y, grid) + dfs(x - 1, y, grid) + dfs(x, y + 1, grid) + dfs(x, y - 1, grid);
    }
}

696. 计数二进制子串

给定一个字符串 s,计算具有相同数量0和1的非空(连续)子字符串的数量,并且这些子字符串中的所有0和所有1都是组合在一起的。

重复出现的子串要计算它们出现的次数。

示例 1 :

输入: "00110011" 输出: 6 解释: 有6个子串具有相同数量的连续1和0:“0011”,“01”,“1100”,“10”,“0011” 和 “01”。

请注意,一些重复出现的子串要计算它们出现的次数。

另外,“00110011”不是有效的子串,因为所有的0(和1)没有组合在一起。 示例 2 :

输入: "10101" 输出: 4 解释: 有4个子串:“10”,“01”,“10”,“01”,它们具有相同数量的连续1和0。 注意:

s.length 在1到50,000之间。 s 只包含“0”或“1”字符。

class Solution {
  public int countBinarySubstrings(String s) {
        char[] chars = s.toCharArray();
        int res = 0;
        int cur = 1;
        int pre = 0;
        char value = chars[0];

        for (int i = 1; i < chars.length; i++) {
            //当前位和上一位不等的时候,就可以算作一次
            
            if(value == chars[i])
                ++cur;
            else {
                if(pre > 0) {
                    res += Math.min(pre,cur);
                }
                pre = cur;
                cur = 1;
            }
            value = chars[i];
        }
        if(pre > 0) res += Math.min(cur,pre);
        return res;
    }
}

697. 数组的度

给定一个非空且只包含非负数的整数数组 nums, 数组的度的定义是指数组里任一元素出现频数的最大值。

你的任务是找到与 nums 拥有相同大小的度的最短连续子数组,返回其长度。

示例 1:

输入: [1, 2, 2, 3, 1] 输出: 2 解释: 输入数组的度是2,因为元素1和2的出现频数最大,均为2. 连续子数组里面拥有相同度的有如下所示: [1, 2, 2, 3, 1], [1, 2, 2, 3], [2, 2, 3, 1], [1, 2, 2], [2, 2, 3], [2, 2] 最短连续子数组[2, 2]的长度为2,所以返回2. 示例 2:

输入: [1,2,2,3,1,4,2] 输出: 6 注意:

nums.length 在1到50,000区间范围内。 nums[i] 是一个在0到49,999范围内的整数。

PS:
	一个记录最左面的下标,一个记录右面的下标,一个记录这个数字出现的次数
class Solution {
    public int findShortestSubArray(int[] nums) {
        int max = 0;
        for (int num : nums) {
            max = Math.max(num, max);
        }

        int[] leftMap = new int[max + 1];//用于元素最左索引(+1)
        int[] rightMap = new int[max + 1];//用于元素最右索引
        int[] countMap = new int[max + 1];//用于元素计数
        int maxCount = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            int num = nums[i];
            if (leftMap[num] == 0) {
                leftMap[num] = i + 1;
            }
            rightMap[num] = i;
            countMap[num]++;
            if (countMap[num] > maxCount) {
                maxCount = countMap[num];
            }
        }

        int res = nums.length;
        for (int num = 0; num < countMap.length; num++) {
            int count = countMap[num];
            if (count == maxCount) {
                int length = rightMap[num] - leftMap[num] + 2;
                if (length < res) {
                    res = length;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

698. 划分为k个相等的子集

给定一个整数数组 nums 和一个正整数 k,找出是否有可能把这个数组分成 k 个非空子集,其总和都相等。

示例 1:

输入: nums = [4, 3, 2, 3, 5, 2, 1], k = 4 输出: True 说明: 有可能将其分成 4 个子集(5),(1,4),(2,3),(2,3)等于总和。

注意:

1 <= k <= len(nums) <= 16 0 < nums[i] < 10000

PS:
    分成 k 个相等的子集,每个子集的值要想等,也就是总和一定是 K 的倍数 
    把 arr 填充上 sum / k ,然后以最后数组内的值为0,作为结束
        深搜:
            cur是操作nums的cur下标的数(cur 从末尾开始)
            循环每一个arr(i -> k)
            如果当前arr的值等于nums[cur] 或者说 比nums[cur]大于等于nums[0]   (如果比nums[cur]大的话,一定要大于数组内的最小值,否则是无法凑成的)
            如果符合条件,就把 arr 减去 nums[cur] ,然后递归调用 cur - 1
                等递归调用回来,再把arr复原,加上nums[cur]
           
       
class Solution {
    
    int K = 0, N = 0;
    
    public boolean canPartitionKSubsets(int[] nums, int k) {
		int n = nums.length, sum = 0, eachSum = 0;
		if (n == 0 || k == 0)
			return false;
		N = n;
		K = k;
		int[] arr = new int[k];
		for (int i : nums)
			sum += i;
		if (sum % k != 0)
			return false;
		eachSum = sum / k;
		Arrays.fill(arr, eachSum);
		Arrays.sort(nums);
		return helper(nums, n-1, arr);
	}

	boolean helper(int[] nums, int cur, int[] arr) {
		if (cur < 0)
			return true;
		int temp = nums[cur];
		for (int i = 0; i < K; i++) {
			if (arr[i] == temp || (cur > 0 && arr[i] - temp >= nums[0])) {
				arr[i] -= temp;
				if (helper(nums, cur - 1, arr)) {
					return true;
				}
				arr[i] += temp;
			}
		}
		return false;
	}
}

699. 掉落的方块

在无限长的数轴(即 x 轴)上,我们根据给定的顺序放置对应的正方形方块。

第 i 个掉落的方块(positions[i] = (left, side_length))是正方形,其中 left 表示该方块最左边的点位置(positions[i][0]),side_length 表示该方块的边长(positions[i][1])。

每个方块的底部边缘平行于数轴(即 x 轴),并且从一个比目前所有的落地方块更高的高度掉落而下。在上一个方块结束掉落,并保持静止后,才开始掉落新方块。

方块的底边具有非常大的粘性,并将保持固定在它们所接触的任何长度表面上(无论是数轴还是其他方块)。邻接掉落的边不会过早地粘合在一起,因为只有底边才具有粘性。

返回一个堆叠高度列表 ans 。每一个堆叠高度 ans[i] 表示在通过 positions[0], positions[1], ..., positions[i] 表示的方块掉落结束后,目前所有已经落稳的方块堆叠的最高高度。

示例 1:

输入: [[1, 2], [2, 3], [6, 1]]
输出: [2, 5, 5]
解释:

第一个方块 positions[0] = [1, 2] 掉落:
_aa
_aa
-------
方块最大高度为 2 。

第二个方块 positions[1] = [2, 3] 掉落:
__aaa
__aaa
__aaa
_aa__
_aa__
--------------
方块最大高度为5。
大的方块保持在较小的方块的顶部,不论它的重心在哪里,因为方块的底部边缘有非常大的粘性。

第三个方块 positions[1] = [6, 1] 掉落:
__aaa
__aaa
__aaa
_aa
_aa___a
-------------- 
方块最大高度为5。

因此,我们返回结果[2, 5, 5]。
 

示例 2:

输入: [[100, 100], [200, 100]]
输出: [100, 100]
解释: 相邻的方块不会过早地卡住,只有它们的底部边缘才能粘在表面上。
 

注意:

1 <= positions.length <= 1000. 1 <= positions[i][0] <= 10^8. 1 <= positions[i][1] <= 10^6.

PS:
   按照左端点放进树
import java.util.*;

class Solution {
    // 描述方块以及高度
    private class Node {
        int l, r, h, maxR;
        Node left, right;

        public Node(int l, int r, int h, int maxR) {
            this.l = l;
            this.r = r;
            this.h = h;
            this.maxR = maxR;
            this.left = null;
            this.right = null;
        }
    }

    //
    public List<Integer> fallingSquares(int[][] positions) {
        // 创建返回值
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        // 根节点,默认为零
        Node root = null;
        // 目前最高的高度
        int maxH = 0;

        for (int[] position : positions) {
            int l = position[0]; // 左横坐标
            int r = position[0] + position[1]; // 右横坐标
            int e = position[1]; // 边长
            int curH = query(root, l, r); // 目前区间的最高的高度
            root = insert(root, l, r, curH + e);
            maxH = Math.max(maxH, curH + e);
            res.add(maxH);
        }
        return res;
    }

    private Node insert(Node root, int l, int r, int h) {
        if (root == null) return new Node(l, r, h, r);
        if (l <= root.l)
            root.left = insert(root.left, l, r, h);
        else
            root.right = insert(root.right, l, r, h);
        // 最终目标是仅仅需要根节点更新 maxR
        root.maxR = Math.max(r, root.maxR);
        return root; // 返回根节点
    }

    private int query(Node root, int l, int r) {
        // 新节点的左边界大于等于目前的maxR的话,直接得到0,不需要遍历了
        if (root == null || l >= root.maxR) return 0; 
        // 高度
        int curH = 0;
        if (!(r <= root.l || root.r <= l)) // 是否跟这个节点相交
            curH = root.h;
        // 剪枝
        curH = Math.max(curH, query(root.left, l, r));
        if (r > root.l)
            curH = Math.max(curH, query(root.right, l, r));
        return curH;
    }
}
 

700. 二叉搜索树中的搜索

给定二叉搜索树(BST)的根节点和一个值。 你需要在BST中找到节点值等于给定值的节点。 返回以该节点为根的子树。 如果节点不存在,则返回 NULL。

例如,

给定二叉搜索树:

  	4
   / \
  2   7
 / \
1   3

和值: 2 你应该返回如下子树:

 2     
 / \   
1   3

在上述示例中,如果要找的值是 5,但因为没有节点值为 5,我们应该返回 NULL。

PS:
    遍历树
        二叉搜索树的特点,左结点值  < 根结点值 < 右结点值
    
        如果当前结点值和目标值相等,返回当前结点
        如果当前结点值小于目标值,则找右子结点
        如果当前结点值大于目标值,则找左子节点
 
class Solution {
     public TreeNode searchBST(TreeNode root, int val) {
 if (root == null) {
            return null;
        }

        if (root.val == val) {
            return root;
        }

        if (val > root.val) {
            return searchBST(root.right, val);
        }

        if (val < root.val) {
            return searchBST(root.left, val);
        }

        return null;
    }
}