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leetcode163周賽題解-模拟、樹、貪心、01背包、搜尋

1、二維網格遷移

給你一個 n 行 m 列的二維網格 grid 和一個整數 k。你需要将 grid 遷移 k 次。

每次「遷移」操作将會引發下述活動:

位于 grid[i][j] 的元素将會移動到 grid[i][j + 1]。
位于 grid[i][m - 1] 的元素将會移動到 grid[i + 1][0]。
位于 grid[n - 1][m - 1] 的元素将會移動到 grid[0][0]。
           

請你傳回 k 次遷移操作後最終得到的 二維網格。

示例 1:

leetcode163周賽題解-模拟、樹、貪心、01背包、搜尋
輸入:grid = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]], k = 1
輸出:[[9,1,2],[3,4,5],[6,7,8]]
           

示例 2:

輸入:grid = [[3,8,1,9],[19,7,2,5],[4,6,11,10],[12,0,21,13]], k = 4
輸出:[[12,0,21,13],[3,8,1,9],[19,7,2,5],[4,6,11,10]]
           

示例 3:

輸入:grid = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]], k = 9
輸出:[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
           

提示:

1 <= grid.length <= 50
1 <= grid[i].length <= 50
-1000 <= grid[i][j] <= 1000
0 <= k <= 100
           

題目連結(leetcode)

思路:簽到題,直接模拟就ok,不過可以将二維數組轉換成數組,直接操作數組會比較簡單一點。

參考代碼:

class Solution {
    
    public List<List<Integer>> shiftGrid(int[][] grid, int k) 
	{
		List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
		for(int i=0;i<grid.length;i++)
			for(int j=0;j<grid[0].length;j++)
				list.add(grid[i][j]);
		k%=grid.length*grid[0].length;
		List<Integer> list2=new ArrayList<Integer>();
		for(int i=list.size()-k;i<list.size();i++)
			list2.add(list.get(i));
		System.out.println(list2);
		for(int i=0;i<list.size()-k;i++)
			list2.add(list.get(i));
		List<List<Integer>> ans=new ArrayList<List<Integer>>();
		int cnt=1;
		List<Integer> t=new ArrayList<Integer>();
		for(int in:list2)
		{
			if(cnt>grid[0].length)
			{
				cnt=1;
				ans.add(t);
				t=new ArrayList<Integer>();
				t.add(in);
				cnt++;
			}
			else
			{
				t.add(in);
				cnt++;
			}
		}
		ans.add(t);
		return ans;
    }
    
}
           

2、在受污染的二叉樹中查找元素

給出一個滿足下述規則的二叉樹:

root.val == 0

如果 treeNode.val == x 且 treeNode.left != null,那麼 treeNode.left.val == 2 * x + 1

如果 treeNode.val == x 且 treeNode.right != null,那麼 treeNode.right.val == 2 * x + 2

現在這個二叉樹受到「污染」,所有的 treeNode.val 都變成了 -1。

請你先還原二叉樹,然後實作 FindElements 類:

FindElements(TreeNode* root) 用受污染的二叉樹初始化對象,你需要先把它還原。

bool find(int target) 判斷目标值 target 是否存在于還原後的二叉樹中并傳回結果。

示例 1:

leetcode163周賽題解-模拟、樹、貪心、01背包、搜尋
輸入:
["FindElements","find","find"]
[[[-1,null,-1]],[1],[2]]
輸出:
[null,false,true]
解釋:
FindElements findElements = new FindElements([-1,null,-1]); 
findElements.find(1); // return False 
findElements.find(2); // return True 
           

示例 2:

leetcode163周賽題解-模拟、樹、貪心、01背包、搜尋
輸入:
["FindElements","find","find","find"]
[[[-1,-1,-1,-1,-1]],[1],[3],[5]]
輸出:
[null,true,true,false]
解釋:
FindElements findElements = new FindElements([-1,-1,-1,-1,-1]);
findElements.find(1); // return True
findElements.find(3); // return True
findElements.find(5); // return False
           

示例 3:

leetcode163周賽題解-模拟、樹、貪心、01背包、搜尋
輸入:
["FindElements","find","find","find","find"]
[[[-1,null,-1,-1,null,-1]],[2],[3],[4],[5]]
輸出:
[null,true,false,false,true]
解釋:
FindElements findElements = new FindElements([-1,null,-1,-1,null,-1]);
findElements.find(2); // return True
findElements.find(3); // return False
findElements.find(4); // return False
findElements.find(5); // return True
           

提示:

TreeNode.val == -1
二叉樹的高度不超過 20
節點的總數在 [1, 10^4] 之間
調用 find() 的總次數在 [1, 10^4] 之間
0 <= target <= 10^6
           

題目連結(leetcode)

思路:對樹的一個基本遞歸操作,資料量不大直接操作就好了,由于樹的節點值比兩個子節點的值小,如果要找的target比目前節點的值大,說明target不存在,可提前結束遞歸。

參考代碼:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
 class FindElements {

	TreeNode root2;
    public FindElements(TreeNode root) 
    {
    	root2=root;
    	root2.val=0;
    	init(root2.left,0*2+1);
    	init(root2.right,0*2+2);
    }
    
    private void init(TreeNode t, int k) 
    {
    	if(t==null)
    		return ;
    	t.val=k;
    	init(t.left, k*2+1);
    	init(t.right, k*2+2);
	}

	public boolean find(int target)
    {
    	return check(root2,target);
    }

	private boolean check(TreeNode r,int target) 
	{
		if(r==null||r.val>target)
			return false;
		if(target==r.val)
			return true;
		return check(r.left, target)||check(r.right, target);
	}
}

/**
 * Your FindElements object will be instantiated and called as such:
 * FindElements obj = new FindElements(root);
 * boolean param_1 = obj.find(target);
 */
           

3、

給你一個整數數組 nums,請你找出并傳回能被三整除的元素最大和。

示例 1:

輸入:nums = [3,6,5,1,8]
輸出:18
解釋:選出數字 3, 6, 1 和 8,它們的和是 18(可被 3 整除的最大和)。
           

示例 2:

輸入:nums = [4]
輸出:0
解釋:4 不能被 3 整除,是以無法選出數字,傳回 0。
           

示例 3:

輸入:nums = [1,2,3,4,4]
輸出:12
解釋:選出數字 1, 3, 4 以及 4,它們的和是 12(可被 3 整除的最大和)。
           

提示:

1 <= nums.length <= 4 * 10^4
1 <= nums[i] <= 10^4
           

題目連結(leetcode)

思路:這是一道比較有意思的題目,有兩種做法,一種是貪心、一種是dp,01背包問題。

思路1:貪心做法,首先如果數組的值可以%3等于0,可以直接加上來,那麼剩下的就是%3等于1和等于2的了。為了得到最大和,每三個餘為1餘為2的可以加上去,比如2、2、2、2,3個2可以加上去,就剩下1個了。最後再用餘為1和2的互相拼湊了。這是正着思考的思路,我們倒着想。

如果我們将數組加起來,将和%3,它的值那麼就會有以下三種情況。

1、值為0,說明數組所有元素加起來剛好可以被3整除。

2、值為1,除掉一個%3後為1的最小值或者除掉兩個%3後為2的最小值,看哪個小就除掉哪個。

3、值為2,同理,除掉一個%3後為2的最小值或兩個%3後為1的最小值,看哪個小就除掉哪個。

參考代碼:

class Solution {
    
    public int maxSumDivThree(int[] nums) 
	{
		Arrays.sort(nums);
		int ans=0;
		for(int i=0;i<nums.length;i++)
		{
			ans+=nums[i];
		}
		if(ans%3==1)
		{
			int flag1=0;
			int t1=0;
			for(int in:nums)
				if(in%3==1)
				{
					t1=in;
					flag1=1;
					break ;
				}
			int flag2=0;
			int t2=0,k=2;
			for(int in:nums)
			{
				if(k==0)
					break;
				if(in%3==2)
				{
					flag2++;
					k--;
					t2+=in;
				}
			}
			if(flag1==0)
				ans-=t2;
			else if(flag2!=2)
				ans-=t1;
			else
				ans-=Math.min(t1, t2);
		}
		else if(ans%3==2)
		{
			int flag1=0;
			int t1=0;
			for(int in:nums)
				if(in%3==2)
				{
					t1=in;
					flag1=1;
					break ;
				}
			int flag2=0;
			int t2=0,k=2;
			for(int in:nums)
			{
				if(k==0)
					break;
				if(in%3==1)
				{
					flag2++;
					k--;
					t2+=in;
				}
			}
			if(flag1==0)
				ans-=t2;
			else if(flag2!=2)
				ans-=t1;
			else
				ans-=Math.min(t1, t2);
		}
		return (int)ans;
    }

}
           

思路2:dp做法,先用暴力搜尋的方法去思考,枚舉所有的情況取最大值,每一個元素可以選或不選,想到這裡很容易就想經典的01背包了。開一個二維數組dp,行為數組長度+1,列為3,dp[i][j]代表到第i個元素為止,餘數為j的最大值。如果不選,dp[i][j]等于dp[i-1][j],如果選了,第i個元素+dp[i-1][x],注意了解一下x滿足(第i個元素%3+x)%3=j。

參考代碼:

class Solution {
    
    public int maxSumDivThree(int[] nums) 
	{
		int[][] dp=new int[nums.length+1][3];
		for(int i=1;i<dp.length;i++)
		{
			for(int j=0;j<3;j++)
			{
				dp[i][j]=dp[i-1][j];				
				int t2=dp[i-1][getNum(nums[i-1]%3,j)];
				if(t2!=0)
					t2+=nums[i-1];
				else
					if(nums[i-1]%3==j)
						t2=nums[i-1];
				dp[i][j]=Math.max(dp[i][j], t2);
			}
		}
		for(int i=0;i<dp.length;i++)
		{
			for(int j=0;j<3;j++)
				System.out.print(dp[i][j]+" ");
			System.out.println();
		}
				return dp[nums.length][0];
    }
	
	

	private int getNum(int mod, int j) {
		for(int i=0;i<3;i++)
			if((mod+i)%3==j)
				return i;
		return -1;
	}

}
           

4、推箱子

「推箱子」是一款風靡全球的益智小遊戲,玩家需要将箱子推到倉庫中的目标位置。

遊戲地圖用大小為 n * m 的網格 grid 表示,其中每個元素可以是牆、地闆或者是箱子。

現在你将作為玩家參與遊戲,按規則将箱子 ‘B’ 移動到目标位置 ‘T’ :

玩家用字元 ‘S’ 表示,隻要他在地闆上,就可以在網格中向上、下、左、右四個方向移動。

地闆用字元 ‘.’ 表示,意味着可以自由行走。

牆用字元 ‘#’ 表示,意味着障礙物,不能通行。

箱子僅有一個,用字元 ‘B’ 表示。相應地,網格上有一個目标位置 ‘T’。

玩家需要站在箱子旁邊,然後沿着箱子的方向進行移動,此時箱子會被移動到相鄰的地闆單元格。記作一次「推動」。

玩家無法越過箱子。

傳回将箱子推到目标位置的最小 推動 次數,如果無法做到,請傳回 -1。

示例 1:

leetcode163周賽題解-模拟、樹、貪心、01背包、搜尋
輸入:grid = [["#","#","#","#","#","#"],
             ["#","T","#","#","#","#"],
             ["#",".",".","B",".","#"],
             ["#",".","#","#",".","#"],
             ["#",".",".",".","S","#"],
             ["#","#","#","#","#","#"]]
輸出:3
解釋:我們隻需要傳回推箱子的次數。
           

示例 2:

輸入:grid = [["#","#","#","#","#","#"],
             ["#","T","#","#","#","#"],
             ["#",".",".","B",".","#"],
             ["#","#","#","#",".","#"],
             ["#",".",".",".","S","#"],
             ["#","#","#","#","#","#"]]
輸出:-1
           

示例 3:

輸入:grid = [["#","#","#","#","#","#"],
             ["#","T",".",".","#","#"],
             ["#",".","#","B",".","#"],
             ["#",".",".",".",".","#"],
             ["#",".",".",".","S","#"],
             ["#","#","#","#","#","#"]]
輸出:5
解釋:向下、向左、向左、向上再向上。
           

示例 4:

輸入:grid = [["#","#","#","#","#","#","#"],
             ["#","S","#",".","B","T","#"],
             ["#","#","#","#","#","#","#"]]
輸出:-1
 
           

提示:

1 <= grid.length <= 20
1 <= grid[i].length <= 20
grid 僅包含字元 '.', '#',  'S' , 'T', 以及 'B'。
grid 中 'S', 'B' 和 'T' 各隻能出現一個。
           

題目連結(leetcode)

思路:這是一道兩次搜尋的搜尋題,代碼量很大,不過資料範圍很小,直接暴力搜尋應該可以過。先要了解好題意,我們是要将箱子推到目标地就ok了,很明顯是廣搜。不過不是每一次都能推箱子的,要想推動箱子,人必須能站到箱子前進方向的後面一格,是以廣搜的每一步,都要先深搜判斷人物是否可以到達推箱子的位置。