Leetcode hot100 Java刷题(二)

文章目录

[3607. 电网维护](#3607. 电网维护)
[994. 腐烂的橘子](#994. 腐烂的橘子)
[207. 课程表](#207. 课程表)
[3542. 将所有元素变为 0 的最少操作次数](#3542. 将所有元素变为 0 的最少操作次数)
[1094. 拼车](#1094. 拼车)
[2960. 统计已测试设备](#2960. 统计已测试设备)
[474. 一和零](#474. 一和零)
[437. 路径总和 III](#437. 路径总和 III)

3607. 电网维护

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class Solution {
    public int[] processQueries(int c, int[][] connections, int[][] queries) {
        List<Integer>[] g = new ArrayList[c + 1];
        Arrays.setAll(g, i -> new ArrayList<>());
        for (int[] e : connections) {
            int x = e[0], y = e[1];
            g[x].add(y);
            g[y].add(x);
        }

        int[] belong = new int[c + 1];
        Arrays.fill(belong, -1);
        List<PriorityQueue<Integer>> heaps = new ArrayList<>();
        PriorityQueue<Integer> pq;
        for (int i = 1; i <= c; i++) {
            if (belong[i] >= 0) {
                continue;
            }
            pq = new PriorityQueue<>();
            dfs(i, g, belong, heaps.size(), pq);
            heaps.add(pq);
        }

        int ansSize = 0;
        for (int[] q : queries) {
            if (q[0] == 1) {
                ansSize++;
            }
        }

        int[] ans = new int[ansSize];
        int idx = 0;
        boolean[] offline = new boolean[c + 1];
        for (int[] q : queries) {
            int x = q[1];
            if (q[0] == 2) {
                offline[x] = true;
                continue;
            }
            if (!offline[x]) {
                ans[idx++] = x;
                continue;
            }
            pq = heaps.get(belong[x]);
            // 懒删除：取堆顶的时候，如果离线，才删除
            while (!pq.isEmpty() && offline[pq.peek()]) {
                pq.poll();
            }
            ans[idx++] = pq.isEmpty() ? -1 : pq.peek();
        }
        return ans;
    }

    private void dfs(int x, List<Integer>[] g, int[] belong, int compId, PriorityQueue<Integer> pq) {
        belong[x] = compId; // 记录节点 x 在哪个堆
        pq.offer(x);
        for (int y : g[x]) {
            if (belong[y] < 0) {
                dfs(y, g, belong, compId, pq);
            }
        }
    }
}

作者：灵茶山艾府
链接：https://leetcode.cn/problems/power-grid-maintenance/solutions/3716402/dfs-lan-shan-chu-dui-pythonjavacgo-by-en-17gb/

994. 腐烂的橘子

多源BFS

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class Solution {
    private static final int[][] DIRECTIONS = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}}; // 四方向

    public int orangesRotting(int[][] grid) {
        int m = grid.length;
        int n = grid[0].length;
        int fresh = 0;
        List<int[]> q = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (grid[i][j] == 1) {
                    fresh++; // 统计新鲜橘子个数
                } else if (grid[i][j] == 2) {
                    q.add(new int[]{i, j}); // 一开始就腐烂的橘子
                }
            }
        }

        int ans = 0;
        while (fresh > 0 && !q.isEmpty()) {
            ans++; // 经过一分钟
            List<int[]> tmp = q;
            q = new ArrayList<>();
            for (int[] pos : tmp) { // 已经腐烂的橘子
                for (int[] d : DIRECTIONS) { // 四方向
                    int i = pos[0] + d[0];
                    int j = pos[1] + d[1];
                    if (0 <= i && i < m && 0 <= j && j < n && grid[i][j] == 1) { // 新鲜橘子
                        fresh--;
                        grid[i][j] = 2; // 变成腐烂橘子
                        q.add(new int[]{i, j});
                    }
                }
            }
        }

        return fresh > 0 ? -1 : ans;
    }
}

作者：灵茶山艾府
链接：https://leetcode.cn/problems/rotting-oranges/solutions/2773461/duo-yuan-bfsfu-ti-dan-pythonjavacgojsrus-yfmh/

207. 课程表

https://leetcode.cn/problems/course-schedule/solutions/18806/course-schedule-tuo-bu-pai-xu-bfsdfsliang-chong-fa/?envType=study-plan-v2\&envId=top-100-liked

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class Solution {
    public boolean canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        int[] indegrees = new int[numCourses];
        List<List<Integer>> adjacency = new ArrayList<>();
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        for(int i = 0; i < numCourses; i++)
            adjacency.add(new ArrayList<>());
        // Get the indegree and adjacency of every course.
        for(int[] cp : prerequisites) {
            indegrees[cp[0]]++;
            adjacency.get(cp[1]).add(cp[0]);
        }
        // Get all the courses with the indegree of 0.
        for(int i = 0; i < numCourses; i++)
            if(indegrees[i] == 0) queue.add(i);
        // BFS TopSort.
        while(!queue.isEmpty()) {
            int pre = queue.poll();
            numCourses--;
            for(int cur : adjacency.get(pre))
                if(--indegrees[cur] == 0) queue.add(cur);
        }
        return numCourses == 0;
    }
}

作者：Krahets
链接：https://leetcode.cn/problems/course-schedule/solutions/18806/course-schedule-tuo-bu-pai-xu-bfsdfsliang-chong-fa/

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class Solution {
    public boolean canFinish(int numCourses, int[][] prerequisites) {
        List<List<Integer>> adjacency = new ArrayList<>();
        for(int i = 0; i < numCourses; i++)
            adjacency.add(new ArrayList<>());
        int[] flags = new int[numCourses];
        for(int[] cp : prerequisites)
            adjacency.get(cp[1]).add(cp[0]);
        for(int i = 0; i < numCourses; i++)
            if(!dfs(adjacency, flags, i)) return false;
        return true;
    }
    private boolean dfs(List<List<Integer>> adjacency, int[] flags, int i) {
        if(flags[i] == 1) return false;
        if(flags[i] == -1) return true;
        flags[i] = 1;
        for(Integer j : adjacency.get(i))
            if(!dfs(adjacency, flags, j)) return false;
        flags[i] = -1;
        return true;
    }
}

作者：Krahets
链接：https://leetcode.cn/problems/course-schedule/solutions/18806/course-schedule-tuo-bu-pai-xu-bfsdfsliang-chong-fa/

3542. 将所有元素变为 0 的最少操作次数

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class Solution {
    public int minOperations(int[] nums) {
        int ans = 0;
        int top = -1; // 栈顶下标（把 nums 当作栈）
        for (int x : nums) {
            while (top >= 0 && x < nums[top]) {
                top--; // 出栈
                ans++;
            }
            // 如果 x 与栈顶相同，那么 x 与栈顶可以在同一次操作中都变成 0，x 无需入栈
            if (top < 0 || x != nums[top]) {
                nums[++top] = x; // 入栈
            }
        }
        return ans + top + (nums[0] > 0 ? 1 : 0);
    }
}

作者：灵茶山艾府
链接：https://leetcode.cn/problems/minimum-operations-to-convert-all-elements-to-zero/solutions/3673804/cong-fen-zhi-dao-dan-diao-zhan-jian-ji-x-mzbl/

1094. 拼车

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class Solution {
    public boolean carPooling(int[][] trips, int capacity) {
        int[] d = new int[1001];
        for (int[] t : trips) {
            int num = t[0], from = t[1], to = t[2];
            d[from] += num;
            d[to] -= num;
        }

        int s = 0;
        for (int v : d) {
            s += v;
            if (s > capacity) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}




class Solution {
    public boolean carPooling(int[][] trips, int capacity) {
        TreeMap<Integer, Integer> d = new TreeMap<>();
        for (int[] t : trips) {
            int num = t[0], from = t[1], to = t[2];
            d.merge(from, num, Integer::sum);
            d.merge(to, -num, Integer::sum);
        }

        int s = 0;
        for (int v : d.values()) {
            s += v;
            if (s > capacity) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

作者：灵茶山艾府
链接：https://leetcode.cn/problems/car-pooling/solutions/2550264/suan-fa-xiao-ke-tang-chai-fen-shu-zu-fu-9d4ra/

2960. 统计已测试设备

初始化 dec=0，表示需要减一的次数。

设 x=batteryPercentages[i]，那么该电池的实际百分比为 x−dec，如果 x−dec>0，即 x>dec，那么后面的数都要减一，根据差分数组的思想，把 dec 加一即可。

答案就是 dec。因为每次遇到 x>dec 都把 dec 加一，这正是题目要求统计的。

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class Solution {
    public int countTestedDevices(int[] batteryPercentages) {
        int dec = 0;
        for (int x : batteryPercentages) {
            if (x > dec) {
                dec++;
            }
        }
        return dec;
    }
}

作者：灵茶山艾府
链接：https://leetcode.cn/problems/count-tested-devices-after-test-operations/solutions/2560949/on-zuo-fa-pythonjavacgo-by-endlesscheng-fc5k/

474. 一和零

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class Solution {
    public int findMaxForm(String[] strs, int m, int n) {
        int k = strs.length;
        int[] cnt0 = new int[k];
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            cnt0[i] = (int) strs[i].chars().filter(ch -> ch == '0').count();
        }

        int[][][] memo = new int[strs.length][m + 1][n + 1];
        for (int[][] mat : memo) {
            for (int[] arr : mat) {
                Arrays.fill(arr, -1); // -1 表示没有计算过
            }
        }
        return dfs(k - 1, m, n, strs, cnt0, memo);
    }

    private int dfs(int i, int j, int k, String[] strs, int[] cnt0, int[][][] memo) {
        if (i < 0) {
            return 0;
        }
        if (memo[i][j][k] != -1) { // 之前计算过
            return memo[i][j][k];
        }
        // 不选 strs[i]
        int res = dfs(i - 1, j, k, strs, cnt0, memo);  
        int cnt1 = strs[i].length() - cnt0[i];
        if (j >= cnt0[i] && k >= cnt1) {
            // 选 strs[i]
            res = Math.max(res, dfs(i - 1, j - cnt0[i], k - cnt1, strs, cnt0, memo) + 1);
        }
        return memo[i][j][k] = res; // 记忆化
    }
}

作者：灵茶山艾府
链接：https://leetcode.cn/problems/ones-and-zeroes/solutions/3038333/yi-bu-bu-si-kao-cong-ji-yi-hua-sou-suo-d-lqio/

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class Solution {
    public int findMaxForm(String[] strs, int m, int n) {
        int[][][] f = new int[strs.length + 1][m + 1][n + 1];
        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
            int cnt0 = (int) strs[i].chars().filter(ch -> ch == '0').count();
            int cnt1 = strs[i].length() - cnt0;
            for (int j = 0; j <= m; j++) {
                for (int k = 0; k <= n; k++) {
                    if (j >= cnt0 && k >= cnt1) {
                        f[i + 1][j][k] = Math.max(f[i][j][k], f[i][j - cnt0][k - cnt1] + 1);
                    } else {
                        f[i + 1][j][k] = f[i][j][k];
                    }
                }
            }
        }
        return f[strs.length][m][n];
    }
}

作者：灵茶山艾府
链接：https://leetcode.cn/problems/ones-and-zeroes/solutions/3038333/yi-bu-bu-si-kao-cong-ji-yi-hua-sou-suo-d-lqio/

437. 路径总和 III

一定要先看前置题目： 560. 和为 K 的子数组

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class Solution {
    public int pathSum(TreeNode root, int targetSum) {
        Map<Long, Integer> cnt = new HashMap<>();
        cnt.put(0L, 1);
        return dfs(root, 0, targetSum, cnt);
    }

    private int dfs(TreeNode node, long s, int targetSum, Map<Long, Integer> cnt) {
        if (node == null) {
            return 0;
        }

        s += node.val;
        // 把 node 当作路径的终点，统计有多少个起点
        int ans = cnt.getOrDefault(s - targetSum, 0);

        cnt.merge(s, 1, Integer::sum); // cnt[s]++
        ans += dfs(node.left, s, targetSum, cnt);
        ans += dfs(node.right, s, targetSum, cnt);
        cnt.merge(s, -1, Integer::sum); // cnt[s]-- 恢复现场（撤销 cnt[s]++）

        return ans;
    }
}

作者：灵茶山艾府
链接：https://leetcode.cn/problems/path-sum-iii/solutions/2784856/zuo-fa-he-560-ti-shi-yi-yang-de-pythonja-fmzo/

问：为什么递归参数 s 不需要恢复现场？

答：s 是基本类型，在函数调用的时候会复制一份往下传递，s += node.val 修改的仅仅是当前递归函数中的 s 参数，并不会影响到其他递归函数中的 s。注：如果把 s 放在递归函数外，此时只有一个 s，执行 s += node.val 就会影响全局了。