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LeetCode 第 33 场双周赛

Posted by lyle on August 22, 2020

难得 1 小时内 AK,难度不大,排名需要细心与手速。

18 分,250+ 名

题目

  1. 千位分隔数
  2. 可以到达所有点的最少点数目
  3. 得到目标数组的最少函数调用次数
  4. 二维网格图中探测环
  5. 赛后复盘

T1. 千位分隔数

题目

给你一个整数 n,请你每隔三位添加点(即 “.” 符号)作为千位分隔符,并将结果以字符串格式返回。

示例 1:

输入:n = 987
输出:"987"

示例 2:

输入:n = 1234
输出:"1.234"

示例 3:

输入:n = 123456789
输出:"123.456.789"

示例 4:

输入:n = 0
输出:"0"

提示:

  • 0 <= n < 2^31

题解思路

  • 倒序分割,组装字符串,再倒序输出

参考代码

public String thousandSeparator(int n) {
    if (n < 1000) return String.valueOf(n);
    char[] arr = String.valueOf(n).toCharArray();
    StringBuilder builder = new StringBuilder();
    for (int i = arr.length - 1, cnt = 1; i >= 0; i--, cnt++) {
        if (cnt % 3 == 1) builder.append(".");
        builder.append(arr[i]);
    }
    return builder.reverse().toString().substring(0, builder.length() - 1);
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(n),可通过计算省掉 arr 的占用达到 O(1)

T2. 可以到达所有点的最少点数目

题目

给你一个 有向无环图n 个节点编号为 0n-1 ,以及一个边数组 edges,其中 edges[i] = [fromi, toi] 表示一条从点 fromi 到点 toi 的有向边。

找到最小的点集使得从这些点出发能到达图中所有点。题目保证解存在且唯一。

你可以以任意顺序返回这些节点编号。

示例 1:

t2 eg1

输入:n = 6, edges = [[0,1],[0,2],[2,5],[3,4],[4,2]]
输出:[0,3]
解释:从单个节点出发无法到达所有节点。从 0 出发我们可以到达 [0,1,2,5] 。从 3 出发我们可以到达 [3,4,2,5] 。所以我们输出 [0,3] 。

示例 2:

t2 eg2

输入:n = 5, edges = [[0,1],[2,1],[3,1],[1,4],[2,4]]
输出:[0,2,3]
解释:注意到节点 0,3 和 2 无法从其他节点到达,所以我们必须将它们包含在结果点集中,这些点都能到达节点 1 和 4 。

提示:

  • 2 <= n <= 10^5
  • 1 <= edges.length <= min(10^5, n * (n - 1) / 2)
  • edges[i].length == 2
  • 0 <= fromi, toi < n
  • 所有点对 (fromi, toi) 互不相同。

题解思路

  • 无入度的点

参考代码

public List<Integer> findSmallestSetOfVertices(int n, List<List<Integer>> edges) {
    Set<Integer> set = new HashSet<>();
    for (int i = 0; i < n; i++)
        set.add(i);
    for (List<Integer> e : edges)
        set.remove(e.get(1));
    return new ArrayList<>(set);
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n)
  • 空间复杂度:O(n)

T3. 得到目标数组的最少函数调用次数

题目

t3

给你一个与 nums 大小相同且初始值全为 0 的数组 arr ,请你调用以上函数得到整数数组 nums

请你返回将 arr 变成 nums 的最少函数调用次数。

答案保证在 32 位有符号整数以内。

示例 1:

输入:nums = [1,5]
输出:5
解释:给第二个数加 1 :[0, 0] 变成 [0, 1] (1 次操作)。
将所有数字乘以 2 :[0, 1] -> [0, 2] -> [0, 4] (2 次操作)。
给两个数字都加 1 :[0, 4] -> [1, 4] -> [1, 5] (2 次操作)。
总操作次数为:1 + 2 + 2 = 5 。

示例 2:

输入:nums = [2,2]
输出:3
解释:给两个数字都加 1 :[0, 0] -> [0, 1] -> [1, 1] (2 次操作)。
将所有数字乘以 2 : [1, 1] -> [2, 2] (1 次操作)。
总操作次数为: 2 + 1 = 3 。

示例 3:

输入:nums = [4,2,5]
输出:6
解释:(初始)[0,0,0] -> [1,0,0] -> [1,0,1] -> [2,0,2] -> [2,1,2] -> [4,2,4] -> [4,2,5] (nums 数组)。

示例 4:

输入:nums = [3,2,2,4]
输出:7

示例 5:

输入:nums = [2,4,8,16]
输出:8

提示:

  • 1 <= nums.length <= 10^5
  • 0 <= nums[i] <= 10^9

题解思路 1

  • 题意:指定数 +1 或 所有数翻倍
  • 反推:指定数 -1 或 所有数减半
  • 暴力模拟

参考代码 1

public int minOperations(int[] nums) {
    int cnt = 0, zero = 0, move = 0;
    for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
        if (nums[i] == 0) zero++;
        else {
            cnt += nums[i] & 1;
            if (nums[i] > 1) {
                nums[i] >>>= 1;
                move = 1;
            } else nums[i] = 0;
        }
    }
    if (zero == nums.length) return 0;
    return cnt + move + minOperations(nums);
}

复杂度分析 1

  • 时间复杂度:O(nlog(max))T(n) = T(n / 2) + O(n)
  • 空间复杂度:O(1)

题解思路 2

  • 所有数看作二进制表示
  • 所有数逐步右移
  • 所有低位 1 都需要操作一次变成 0,且 操作后数位不变
  • 右移最多次数为最长的二进制表示数

参考代码 2

public int minOperations(int[] nums) {
    int cnt = 0, max = nums[0];
    
    // 共多少个 1
    for (int v : nums) {
        max = Math.max(max, v);
        while (v != 0) {
            cnt++;
            v &= v - 1;
        }
    }
    
    // 最大多少位
    while (max != 0) {
        cnt++;
        max >>>= 1;
    }
    return cnt - 1;
}

复杂度分析 2

  • 时间复杂度:O(32n)
  • 空间复杂度:O(1)

T4. 二维网格图中探测环

题目

给你一个二维字符网格数组 grid,大小为 m x n,你需要检查 grid 中是否存在 相同值 形成的环。

一个环是一条开始和结束于同一个格子的长度 大于等于 4 的路径。对于一个给定的格子,你可以移动到它上、下、左、右四个方向相邻的格子之一,可以移动的前提是这两个格子有 相同的值

同时,你也不能回到上一次移动时所在的格子。比方说,环 (1, 1) -> (1, 2) -> (1, 1) 是不合法的,因为从 (1, 2) 移动到 (1, 1) 回到了上一次移动时的格子。

如果 grid 中有相同值形成的环,请你返回 true,否则返回 false

示例 1:

t4 eg1 1

t4 eg1 2

输入:grid = [["a","a","a","a"],["a","b","b","a"],["a","b","b","a"],["a","a","a","a"]]
输出:true
解释:如下图所示,有 2 个用不同颜色标出来的环:

示例 2:

t4 eg2 1

t4 eg2 2

输入:grid = [["c","c","c","a"],["c","d","c","c"],["c","c","e","c"],["f","c","c","c"]]
输出:true
解释:如下图所示,只有高亮所示的一个合法环:

示例 3:

t4 eg3

输入:grid = [["a","b","b"],["b","z","b"],["b","b","a"]]
输出:false

提示:

  • m == grid.length
  • n == grid[i].length
  • 1 <= m <= 500
  • 1 <= n <= 500
  • grid 只包含小写英文字母。

题解思路

  • 深度优先,四连通图
  • 访问记录 visited: int[m][n] 存储走到当前的步数(即距离 dis),避免来回走

参考代码

private static final int[] dx = {-1, 0, 1, 0}, dy = {0, -1, 0, 1};
private char[][] mat;
private int m, n;
private int[][] visited;

public boolean containsCycle(char[][] grid) {
    mat = grid;
    m = mat.length;
    n = mat[0].length;
    visited = new int[m][n];
    if (m == 1 || n == 1) return false;

    for (int i = 0; i < m; i++)
        for (int j = 0; j < n; j++)
            if (dfs(i, j, 1)) return true;
    return false;
}

private boolean dfs(int i, int j, int dis) {
    // 判断是否成环
    if (visited[i][j] > 0) return dis - visited[i][j] > 2;
    
    visited[i][j] = dis; // 期望的第 dis 步
    for (int di = 0; di < 4; di++) {
        int x = i + dx[di], y = j + dy[di];
        if (x >= 0 && x < m && y >= 0 && y < n)
            if (mat[x][y] == mat[i][j])
                if (dfs(x, y, dis + 1)) return true;
    }
    return false;
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(mn)
  • 空间复杂度:O(mn)

赛后复盘

  • T1 纯字符串玩法,怎么都能过,竞赛就不写那么精简了 XD
  • T2 没有套路,直来直往,理解图的基本算法就很轻松
  • T3 感谢官方对暴力没有卡,O(31 * 10 ^ 5) 还是挺危险的,位运算着实没想到,赛后看零神实况才明白,写起来要调一下,尤其注意 10 操作后数位不变
  • T4 深度优先的基础上稍微要求了不要来回走,但要判断「绕回来」的环,也没什么套路。赛中提交错了一次,错在 boolean[][] visited 未记步数,导致来回走没能判断好

很开心慢慢可以 AK 了!

从首次参赛只能做一两题,到保二争三,再到保三争四,简单一些的竞赛可以迅速三题之后有希望 AK。感受到自己在进步,也是非常激励的事情。

专项、反复练习,收效会一点一点到来:做时间的朋友。