LeetCode第177場周賽（Weekly Contest 177）解題報告

請你編寫一個程序來計算兩個日期之間隔了多少天。

日期以字符串形式給出，格式爲 YYYY-MM-DD，如示例所示。

示例 1：
輸入：date1 = "2019-06-29", date2 = "2019-06-30"
輸出：1
示例 2：
輸入：date1 = "2020-01-15", date2 = "2019-12-31"
輸出：15
提示：

給定的日期是 1971 年到 2100 年之間的有效日期

解題思路

模擬，我們先找出兩個年份中的最小年份

然後分別計算，兩個日期到距離這一年有多少天，然後兩個天數作差的絕對值就是答案

幾個要點1）某個日期，先計算年份，隔了那幾年，注意要判斷某一年可能是閏年，閏年是 366天，非閏年是 265天。2）計算月份，算已經過了幾個月了，加上這些月的天數（注意閏年的二月是 29 天）。3）最後再加上日即可。

這樣子就算出了一個日期到某一年（兩個日期中的最小年）的天數

（如果用python，是有一個函數庫可以調用的，就很快解決這個問題）

AC代碼（C++）

class Solution {
public:
    int days[12] = {31, 28, 31, 30, 31,30, 31, 31,30,31,30,31};
    
    int daysBetweenDates(string date1, string date2) {
        int y1, m1, d1, y2, m2, d2;
        // 先變爲數字
        y1 = (date1[0] - '0') * 1000 + (date1[1] - '0') * 100 + (date1[2] - '0') * 10 + (date1[3] - '0');
        m1 = (date1[5] - '0') * 10 + (date1[6] - '0');
        d1 = (date1[8] - '0') * 10 + (date1[9] - '0');
        y2 = (date2[0] - '0') * 1000 + (date2[1] - '0') * 100 + (date2[2] - '0') * 10 + (date2[3] - '0');
        m2 = (date2[5] - '0') * 10 + (date2[6] - '0');
        d2 = (date2[8] - '0') * 10 + (date2[9] - '0');
        int tep = min(y1, y2);
        
        int v1 = 0, v2 = 0;
        // 計算第一個 日期 到 tep 的天數
        // 先是年
        for(int i = tep; i < y1; ++i){
            if((i % 4 == 0 && i %100 != 0) || i % 400 == 0) v1 += 366;
            else v1 += 365;
        }
        // 月
        for(int i = 1;i < m1; ++i) {
            if(i == 2) {
                if((y1 % 4 == 0 && y1 %100 != 0) || y1 % 400 == 0) v1 += 29;
                else v1 += 28;
            }
            else {
                v1 += days[i - 1];
            }
        }
        // 日
        v1 += d1;
       
        
        // 下面類似
        for(int i = tep; i < y2; ++i){
            if((i % 4 == 0 && i %100 != 0) || i % 400 == 0) v2 += 366;
            else v2 += 365;
        }
        for(int i = 1;i < m2; ++i) {
            if(i == 2) {
                if((y2 % 4 == 0 && y2 %100 != 0) || y2 % 400 == 0) v2 += 29;
                else v2 += 28;
            }
            else {
                v2 += days[i - 1];
            }
        }
        v2 += d2;
        
        // 最後答案就是，兩個日期的差的絕對值
        return abs(v1 - v2);
    }
};

2. 驗證二叉樹（Validate Binary Tree Nodes）

題目鏈接

https://leetcode-cn.com/problems/validate-binary-tree-nodes/

題意

二叉樹上有 n 個節點，按從 0 到 n - 1 編號，其中節點 i 的兩個子節點分別是 leftChild[i] 和 rightChild[i]。

只有所有節點能夠形成且只形成一顆有效的二叉樹時，返回 true；否則返回 false。

如果節點 i 沒有左子節點，那麼 leftChild[i] 就等於 -1。右子節點也符合該規則。

注意：節點沒有值，本問題中僅僅使用節點編號。

示例：所有示例具體看鏈接，有圖示

提示：

1 <= n <= 10^4

leftChild.length == rightChild.length == n

-1 <= leftChild[i], rightChild[i] <= n - 1

解題思路

方法一、DFS

根據題目要求的，返回 true的要求是，一個節點只能是一條子樹的，同時，只存在一個二叉樹，不能有多個。

因此想法，就是，利用DFS，從根節點（0）出發，走這顆樹的所有節點

1）如果發現已經有節點被走過了（說明這個節點，不是一個子樹的，也就是示例 2 ，示例3 出現的情況），那就是 false

2）如果從根節點 0 走完了這棵樹，還發現還有點沒有走（那就是說明，不單單一顆樹，也就是示例 4 出現的情況），也是 false

方法二、並查集

方法一的要求是，我們知道某一個根節點（因爲要開始走，不能從葉節點開始走，這樣子會誤判），所以這就要求，0 一定是根節點（雖然題目沒說，但是示例是這樣子的，因此方法一在這道題也是可以通過的）。

但是這樣子不完善，假如出現數據，0不是根節點，那方法一是會誤判的額。

因此還可以利用並查集，也就是將節點歸屬不同的集合。

1）出現環，或者，一個節點被不同子樹鏈接（也就是示例 2 和示例 3）。那麼這就會出現，本來我們應該是讓當前節點 i，找到它的左右節點 l 和 r，那這幾個節點本來應該是同一個集合的。

如果一開始，左右節點 l 和 r 的並查集父節點和 i 的父節點不同（說明這個節點是纔剛剛走到，也就是前面還沒走過），同時把這兩個子節點的父節點和 i 的父節點歸屬，表示同一個集合。

如果發現左右節點 l 和 r 的某個節點的並查集父節點和 i 的父節點已經是相同了，說明左右節點 l 和 r 中的某個已經被走過了，那就是存在環，或者節點被不同子樹鏈接的情況（也就是示例 2 ，示例3 出現的情況），那就是 false。

2）最後判斷所有集合個數（也就是二叉樹的個數），如果數量是 1，那就是 true，數量 > 1，說明不止一個二叉樹（也就是示例 4 出現的情況），也是 false。

利用並查集的方法，就不會要求，0 一定是根節點的情況。

並查集的具體學習，可以查看我的另一篇博客：並查集詳細介紹

AC代碼（方法一 DFS C++）

class Solution {
public:
    int vis[10010];
    bool flag;
    int N;
    
    void dfs(int x, vector<int>& leftChild, vector<int>& rightChild){
        if(flag == false) return;
        vis[x] = 1;
        int l = leftChild[x];
        int r = rightChild[x];
        
        if(l != -1) {
            if(vis[l] == 1) {
                flag = false;
                return;
            }
            dfs(l, leftChild, rightChild);
        }
        if(r != -1) {
            if(vis[r] == 1) {
                flag = false;
                return;
            }

            dfs(r, leftChild, rightChild);
        }
        
    }
    
    bool validateBinaryTreeNodes(int n, vector<int>& leftChild, vector<int>& rightChild) {
        N = n;
        memset(vis, 0, sizeof(vis));
        flag = true;
        dfs(0, leftChild, rightChild);
        // 如果走過一遍DFS後，發現是true，最後就判斷，是不是隻有一個二叉樹
        if(flag){
            for(int i = 0;i < n; ++i) {
                if(vis[i] == 0){  // 如果還有沒走過的，說明不止一個二叉樹
                    flag = false;
                    break;
                }
            }
        }

        return flag;
    }
};

AC代碼（方法二並查集 C++）

const int MAXN = 1e4 + 10;

class Solution {
public:
    
    int fa[MAXN];
    // 找父節點
    int findFa(int x) {
        if(fa[x] != x)
            fa[x] = findFa(fa[x]);
        return fa[x];
    }
    // 將兩個合成一個集合
    void Unio(int x, int y) {
        x = findFa(x);
        y = findFa(y);
        if(x != y){
            fa[y] = x;
        }
    }
    
    bool validateBinaryTreeNodes(int n, vector<int>& leftChild, vector<int>& rightChild) {
        for(int i = 0;i < n; ++i) fa[i] = i;
        
        for(int i = 0;i < n; ++i) {
            int l = leftChild[i], r = rightChild[i];
            if(l != -1) {
                if(findFa(l) == findFa(i)) return false;  // 如果已經出現 == ，說明這個點之前走過，那就是 false
                Unio(l, i); // 不然兩個結合成一個集合
            }
            
            if(r != -1) {
                if(findFa(r) == findFa(i)) return false;
                Unio(r, i);
                
            }
        }
        // 計算集合的個數
        int cnt = 0;
        for(int i = 0;i < n; ++i)
            if(findFa(i) == i) 
                ++cnt;
        
        return cnt == 1;
        
    }
};

3.最接近的因數（Closest Divisors）

題目鏈接

https://leetcode-cn.com/problems/closest-divisors/

題意

給你一個整數 num，請你找出同時滿足下面全部要求的兩個整數：

兩數乘積等於 num + 1 或 num + 2

以絕對差進行度量，兩數大小最接近

你可以按任意順序返回這兩個整數。

示例 1：
輸入：num = 8
輸出：[3,3]
解釋：對於 num + 1 = 9，最接近的兩個因數是 3 & 3；對於 num + 2 = 10, 最接近的兩個因數是 2 & 5，因此返回 3 & 3 。
示例 2：
輸入：num = 123
輸出：[5,25]
提示：

1 <= num <= 10^9

解題分析

一開始的想法，就是找到所有的 num + 1 或者 num + 2 的因數，然後找出其中兩個因數作差絕對值最小的兩個因數，就是答案。

那麼根據題目的數據範圍，我們找因數的條件是從 1 到 sqrt(num)，那麼根據數據範圍，我們發現不會超時

所以直接暴力枚舉即可。

AC代碼（C++）

class Solution {
public:
    vector<int> closestDivisors(int num) {
        int a, b, diff = 1e9 + 2;  // 初始化 diff 爲 最大值
        int tep = num + 1;
        for(int i = 1; i <= (int)sqrt(tep); ++i){
            if(tep % i == 0) {
                if(diff > abs(tep / i - i)) {
                    a = i, b = tep / i;
                    diff = abs(a - b);
                }
            }
        }
        tep = num + 2;
        for(int i = 1; i <= (int)sqrt(tep); ++i){
            if(tep % i == 0) {
                if(diff > abs(tep / i - i)) {
                    a = i, b = tep / i;
                    diff = abs(a - b);
                }
            }
        }
        return {a, b};
    }
};

4.形成三的最大倍數（Largest Multiple of Three）

題目鏈接

https://leetcode-cn.com/problems/largest-multiple-of-three/

題意

給你一個整數數組 digits，你可以通過按任意順序連接其中某些數字來形成 3 的倍數，請你返回所能得到的最大的 3 的倍數。

由於答案可能不在整數數據類型範圍內，請以字符串形式返回答案。

如果無法得到答案，請返回一個空字符串。

示例 1：
輸入：digits = [8,1,9]
輸出："981"
示例 2：
輸入：digits = [8,6,7,1,0]
輸出："8760"
示例 3：
輸入：digits = [1]
輸出：""
示例 4：
輸入：digits = [0,0,0,0,0,0]
輸出："0"
提示：

1 <= digits.length <= 10^4

0 <= digits[i] <= 9

返回的結果不應包含不必要的前導零。

解題分析

這道題，是一道有關數學的思維題目：

首先，要懂幾個情況。

1）最大數，即，我們將出現的所有 0 - 9 的數字進行降序排序，即大的放在前面，小的放在後面，這樣子出來的數，就是最大數。

2）3的倍數：數字的每一位之和，如果是 3 的倍數，那麼這個數字也就是 3 的倍數

所以，我們先對數字的每一位求和（也就是 digits 數組中的元素之和，爲了驗證 3 的倍數），同時對 digits 數組中出現的額 0 - 9 的每一個數字出現的次數進行統計（爲了後面輸出最大數）。

這裏要明白一個東西

對於求和 % 3 的餘數是 1，我們就要把影響的元素去掉。有兩種可能：1）會出現一個數，本身就是 % 3 = 1，那就直接刪除這個數即可。2）如果都沒有本身就是 % 3 = 1的數。那我們不可能刪除 % 3 = 0 的數（本身就是 3 的倍數）。所以就考慮刪除 % 3 = 2 的數，那麼要刪除掉兩個餘數爲 2 的數（這兩個餘數爲2 的數相加，也就是餘數爲 1）。

對於求和 % 3 的餘數是 2的，我們分析也是，1）直接刪除一個% 3 = 2的數。2）沒有的話，刪除兩個 % 3 = 1 的數。

對於我們刪除，爲了使得結果最大

1）能刪除一個數，就不刪除兩個數

2）刪除的數，從餘數滿足要求的數中最小的刪，保證最大

餘數爲 1的數，可能有 1， 4， 7。餘數爲 2的數，可能有 2，5，8。（發現了也就是餘數爲 1，或者 2，就是以 1 或者 2開頭，隔 3 位）。

所以整個程序流程：

1）統計 digits 數組中每個元素（0 - 9）的出現次數，同時求 digits 數組之和。

2）判斷餘數是 1 還是 2。

如果是 1，先考慮刪除一個餘數爲1。如果還是餘數1，（說明沒有餘數爲 1 的數可以刪除），那就刪除兩個餘數爲 2 的數。

如果是 2，先考慮刪除一個餘數爲2。如果還是餘數2，（說明沒有餘數爲 2 的數可以刪除），那就刪除兩個餘數爲 1 的數。

3）最後得到滿足要求（是 3 的倍數）的各個數字的保留情況（前面統計了出現次數，對應刪除的那就少掉幾次）。

4）爲了是最大數，我們從 9 開始到 1（0比較特殊，後面再考慮），每個元素出現多少次，這個元素就放在前面幾位，比如 9 出現 2次，1 出現 3 次，那麼得到的結果是 99111。

5)最後考慮 0。如果我們前面發現得到的字符串還是空字符串（也就是沒有 9 - 1）的數字，同時，發現 0的個數有，那麼無論有幾個 0，我們輸出的都是 "0"。如果發現字符串不是空的，也就是前面不是前導零，那麼有幾個 0 ，就加在字符串後面。

AC代碼（C++）

class Solution {
public:
    unordered_map<int, int> mp;
    int sum = 0;
    
    // 刪除餘數爲 m 的數，也就是 從小的考慮，所以是 m, m + 3, m + 3 + 3 ..
    void del(int m){
        for(int i = m;i < 9; i += 3){
            if(mp[i]){  //有就刪除
                sum -= i;
                --mp[i];
                return;
            }
        }
    }
    
    string largestMultipleOfThree(vector<int>& digits) {
        mp.clear(), sum = 0;
        for(auto d : digits){
            sum += d;
            ++mp[d];
        }
        // cout << sum << endl;
        // 刪除一個餘數爲 1的
        if(sum % 3 == 1){
            del(1);
        }
        // 還是餘數爲1，說明上一步沒有餘數爲1的數可以刪除。那就刪除餘數爲2 的 2個
        if(sum % 3 == 1) 
        {
            del(2), del(2);
        }
        // 當餘數爲 2的時候，也是一樣的考慮
        if(sum % 3 == 2){
            del(2);
        }
        
        if(sum % 3 == 2) {
            del(1), del(1);
        }
        // 最後就是結果
        string res = "";
        for(int i = 9;i >= 1; --i){
            // 從 9 開始，這個元素有幾個，就加幾個
            while(mp[i] != 0){
                char tep = i + '0';
                res += tep;
                --mp[i];
            }
        }
        // 如果還是空字符串，同時 0 又有個數，那就是返回 0 （不然會有前導零）
        if(res.size() == 0 && mp[0] > 0) return "0";
        if(res.size() != 0)
        {
            while(mp[0] != 0){
                res += '0';
                --mp[0];
            }
        }
        
        return res;
    }
};

LeetCode第177場周賽（Weekly Contest 177）解題報告

1.日期之間隔幾天（Number Of Days Between Two Dates）

題目鏈接

題意

解題思路

AC代碼（C++）

2. 驗證二叉樹（Validate Binary Tree Nodes）

題目鏈接

題意

解題思路

AC代碼（方法一 DFS C++）

AC代碼（方法二並查集 C++）

3.最接近的因數（Closest Divisors）

題目鏈接

題意

解題分析

AC代碼（C++）

4.形成三的最大倍數（Largest Multiple of Three）

題目鏈接

題意

解題分析

AC代碼（C++）

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