leetcode163周赛题解-模拟、树、贪心、01揹包、搜索

1、二维网格迁移
给你一个 n 行 m 列的二维网格 grid 和一个整数 k。你需要将 grid 迁移 k 次。
每次「迁移」操作将会引发下述活动:

位于 grid[i][j] 的元素将会移动到 grid[i][j + 1]。
位于 grid[i][m - 1] 的元素将会移动到 grid[i + 1][0]。
位于 grid[n - 1][m - 1] 的元素将会移动到 grid[0][0]

请你返回 k 次迁移操作后最终得到的 二维网格。

示例 1:
在这里插入图片描述

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

示例 2:

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

示例 3:

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

题目链接(leetcode)

思路:签到题,直接模拟就ok,不过可以将二维数组转换成数组,直接操作数组会比较简单一点。

参考代码:

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、在受污染的二叉树中查找元素

给出一个满足下述规则的二叉树:
root.val == 0
如果 treeNode.val == x 且 treeNode.left != null,那么 treeNode.left.val == 2 * x + 1
如果 treeNode.val == x 且 treeNode.right != null,那么 treeNode.right.val == 2 * x + 2
现在这个二叉树受到「污染」,所有的 treeNode.val 都变成了 -1。

请你先还原二叉树,然后实现 FindElements 类:

FindElements(TreeNode* root) 用受污染的二叉树初始化对象,你需要先把它还原。
bool find(int target) 判断目标值 target 是否存在于还原后的二叉树中并返回结果。

示例 1:
在这里插入图片描述

输入:
["FindElements","find","find"]
[[[-1,null,-1]],[1],[2]]
输出:
[null,false,true]
解释:
FindElements findElements = new FindElements([-1,null,-1]); 
findElements.find(1); // return False 
findElements.find(2); // return True 

示例 2:

在这里插入图片描述

输入:
["FindElements","find","find","find"]
[[[-1,-1,-1,-1,-1]],[1],[3],[5]]
输出:
[null,true,true,false]
解释:
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:

在这里插入图片描述

输入:
["FindElements","find","find","find","find"]
[[[-1,null,-1,-1,null,-1]],[2],[3],[4],[5]]
输出:
[null,true,false,false,true]
解释:
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
二叉树的高度不超过 20
节点的总数在 [1, 10^4] 之间
调用 find() 的总次数在 [1, 10^4] 之间
0 <= target <= 10^6

题目链接(leetcode)

思路:对树的一个基本递归操作,数据量不大直接操作就好了,由于树的节点值比两个子节点的值小,如果要找的target比当前节点的值大,说明target不存在,可提前结束递归。

参考代码:

/**
 * 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、
给你一个整数数组 nums,请你找出并返回能被三整除的元素最大和。

示例 1:

输入:nums = [3,6,5,1,8]
输出:18
解释:选出数字 3, 6, 18,它们的和是 18(可被 3 整除的最大和)。

示例 2:

输入:nums = [4]
输出:0
解释:4 不能被 3 整除,所以无法选出数字,返回 0

示例 3:

输入:nums = [1,2,3,4,4]
输出:12
解释:选出数字 1, 3, 4 以及 4,它们的和是 12(可被 3 整除的最大和)。

提示:

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

题目链接(leetcode)

思路:这是一道比较有意思的题目,有两种做法,一种是贪心、一种是dp,01揹包问题。

思路1:贪心做法,首先如果数组的值可以%3等于0,可以直接加上来,那么剩下的就是%3等于1和等于2的了。为了得到最大和,每三个余为1余为2的可以加上去,比如2、2、2、2,3个2可以加上去,就剩下1个了。最后再用余为1和2的相互拼凑了。这是正着思考的思路,我们倒着想。
如果我们将数组加起来,将和%3,它的值那么就会有以下三种情况。
1、值为0,说明数组所有元素加起来刚好可以被3整除。
2、值为1,除掉一个%3后为1的最小值或者除掉两个%3后为2的最小值,看哪个小就除掉哪个。
3、值为2,同理,除掉一个%3后为2的最小值或两个%3后为1的最小值,看哪个小就除掉哪个。

参考代码:

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,先用暴力搜索的方法去思考,枚举所有的情况取最大值,每一个元素可以选或不选,想到这里很容易就想经典的01揹包了。开一个二维数组dp,行为数组长度+1,列为3,dp[i][j]代表到第i个元素为止,余数为j的最大值。如果不选,dp[i][j]等于dp[i-1][j],如果选了,第i个元素+dp[i-1][x],注意理解一下x满足(第i个元素%3+x)%3=j。

参考代码:

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」是一款风靡全球的益智小游戏,玩家需要将箱子推到仓库中的目标位置。

游戏地图用大小为 n * m 的网格 grid 表示,其中每个元素可以是墙、地板或者是箱子。

现在你将作为玩家参与游戏,按规则将箱子 ‘B’ 移动到目标位置 ‘T’ :

玩家用字符 ‘S’ 表示,只要他在地板上,就可以在网格中向上、下、左、右四个方向移动。
地板用字符 ‘.’ 表示,意味着可以自由行走。
墙用字符 ‘#’ 表示,意味着障碍物,不能通行。
箱子仅有一个,用字符 ‘B’ 表示。相应地,网格上有一个目标位置 ‘T’。
玩家需要站在箱子旁边,然后沿着箱子的方向进行移动,此时箱子会被移动到相邻的地板单元格。记作一次「推动」。
玩家无法越过箱子。
返回将箱子推到目标位置的最小 推动 次数,如果无法做到,请返回 -1。

示例 1:
在这里插入图片描述

输入:grid = [["#","#","#","#","#","#"],
             ["#","T","#","#","#","#"],
             ["#",".",".","B",".","#"],
             ["#",".","#","#",".","#"],
             ["#",".",".",".","S","#"],
             ["#","#","#","#","#","#"]]
输出:3
解释:我们只需要返回推箱子的次数。

示例 2:

输入:grid = [["#","#","#","#","#","#"],
             ["#","T","#","#","#","#"],
             ["#",".",".","B",".","#"],
             ["#","#","#","#",".","#"],
             ["#",".",".",".","S","#"],
             ["#","#","#","#","#","#"]]
输出:-1

示例 3:

输入:grid = [["#","#","#","#","#","#"],
             ["#","T",".",".","#","#"],
             ["#",".","#","B",".","#"],
             ["#",".",".",".",".","#"],
             ["#",".",".",".","S","#"],
             ["#","#","#","#","#","#"]]
输出:5
解释:向下、向左、向左、向上再向上。

示例 4:

输入:grid = [["#","#","#","#","#","#","#"],
             ["#","S","#",".","B","T","#"],
             ["#","#","#","#","#","#","#"]]
输出:-1
 

提示:

1 <= grid.length <= 20
1 <= grid[i].length <= 20
grid 仅包含字符 '.', '#',  'S' , 'T', 以及 'B'。
grid 中 'S', 'B''T' 各只能出现一个。

题目链接(leetcode)

思路:这是一道两次搜索的搜索题,代码量很大,不过数据范围很小,直接暴力搜索应该可以过。先要理解好题意,我们是要将箱子推到目标地就ok了,很明显是广搜。不过不是每一次都能推箱子的,要想推动箱子,人必须能站到箱子前进方向的后面一格,所以广搜的每一步,都要先深搜判断人物是否可以到达推箱子的位置。

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