LeetCode 68. 文本左右对齐 / 1894. 找到需要补充粉笔的学生编号 / 600. 不含连续1的非负整数(数位dp,好好学)

本文主要是介绍LeetCode 68. 文本左右对齐 / 1894. 找到需要补充粉笔的学生编号 / 600. 不含连续1的非负整数(数位dp,好好学),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

68. 文本左右对齐

2021.9.9 每日一题

题目描述

给定一个单词数组和一个长度 maxWidth,重新排版单词,使其成为每行恰好有 maxWidth 个字符,且左右两端对齐的文本。

你应该使用“贪心算法”来放置给定的单词;也就是说,尽可能多地往每行中放置单词。必要时可用空格 ’ ’ 填充,使得每行恰好有 maxWidth 个字符。

要求尽可能均匀分配单词间的空格数量。如果某一行单词间的空格不能均匀分配,则左侧放置的空格数要多于右侧的空格数。

文本的最后一行应为左对齐,且单词之间不插入额外的空格。

说明:

单词是指由非空格字符组成的字符序列。
每个单词的长度大于 0,小于等于 maxWidth。
输入单词数组 words 至少包含一个单词。

示例:

输入:
words = ["This", "is", "an", "example", "of", "text", "justification."]
maxWidth = 16
输出:
["This    is    an","example  of text","justification.  "
]

示例 2:

输入:
words = ["What","must","be","acknowledgment","shall","be"]
maxWidth = 16
输出:
["What   must   be","acknowledgment  ","shall be        "
]
解释: 注意最后一行的格式应为 "shall be    " 而不是 "shall     be",因为最后一行应为左对齐,而不是左右两端对齐。       第二行同样为左对齐,这是因为这行只包含一个单词。

示例 3:

输入:
words = ["Science","is","what","we","understand","well","enough","to","explain","to","a","computer.","Art","is","everything","else","we","do"]
maxWidth = 20
输出:
["Science  is  what we","understand      well","enough to explain to","a  computer.  Art is","everything  else  we","do                  "
]

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/text-justification
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

思路

硬生生模拟的,100%
看了一下题解,计算空格的思路是一样的

class Solution {public List<String> fullJustify(String[] words, int maxWidth) {//思路应该就是模拟int l = words.length;List<String> res = new ArrayList<>();int idx = 0;while(idx < l){int len = 0;    //长度,包括一个空格int curr = idx; //本次到达的下标while(curr < l){String s = words[curr];len += s.length() + 1;if(len - 1 > maxWidth){break;}curr++;}//走到这,说明能放idx 到 curr - 1 的字符串if(curr != l){int num = curr - idx;//System.out.println(num);//计算长度,剩下的就是要空格补充的len -= (words[curr].length() + 1 + 1);//System.out.println(len);int black = maxWidth - len;int per = 0;int count = 0;if(num != 1){per = black / (num - 1);    //每个空里要插入多少个空格count = black % (num - 1);  //左边比右边多,所以剩下的空格插到左边}StringBuffer sb = new StringBuffer();if(num == 1){sb.append(words[idx]);for(int i = 0; i < black; i++){sb.append(" ");}                    }else{for(int i = idx; i < curr; i++){sb.append(words[i]);if(i != curr - 1){sb.append(" ");for(int j = 1; j <= per; j++){sb.append(" ");}if(count-- > 0)sb.append(" ");}}}res.add(sb.toString());//如果是最后一行}else{int num = curr - idx;StringBuffer sb = new StringBuffer();for(int i = idx; i < curr; i++){sb.append(words[i]);if(i != curr - 1)sb.append(" ");}while(sb.length() < maxWidth){sb.append(" ");}res.add(sb.toString());}idx = curr;            }return res;}
}

1894. 找到需要补充粉笔的学生编号

2021.9.10 每日一题

题目描述

一个班级里有 n 个学生,编号为 0 到 n - 1 。每个学生会依次回答问题,编号为 0 的学生先回答,然后是编号为 1 的学生,以此类推,直到编号为 n - 1 的学生,然后老师会重复这个过程,重新从编号为 0 的学生开始回答问题。

给你一个长度为 n 且下标从 0 开始的整数数组 chalk 和一个整数 k 。一开始粉笔盒里总共有 k 支粉笔。当编号为 i 的学生回答问题时,他会消耗 chalk[i] 支粉笔。如果剩余粉笔数量 严格小于 chalk[i] ,那么学生 i 需要 补充 粉笔。

请你返回需要 补充 粉笔的学生 编号 。

示例 1:

输入:chalk = [5,1,5], k = 22
输出:0
解释:学生消耗粉笔情况如下:

  • 编号为 0 的学生使用 5 支粉笔,然后 k = 17 。
  • 编号为 1 的学生使用 1 支粉笔,然后 k = 16 。
  • 编号为 2 的学生使用 5 支粉笔,然后 k = 11 。
  • 编号为 0 的学生使用 5 支粉笔,然后 k = 6 。
  • 编号为 1 的学生使用 1 支粉笔,然后 k = 5 。
  • 编号为 2 的学生使用 5 支粉笔,然后 k = 0 。
    编号为 0 的学生没有足够的粉笔,所以他需要补充粉笔。

示例 2:

输入:chalk = [3,4,1,2], k = 25
输出:1
解释:学生消耗粉笔情况如下:

  • 编号为 0 的学生使用 3 支粉笔,然后 k = 22 。
  • 编号为 1 的学生使用 4 支粉笔,然后 k = 18 。
  • 编号为 2 的学生使用 1 支粉笔,然后 k = 17 。
  • 编号为 3 的学生使用 2 支粉笔,然后 k = 15 。
  • 编号为 0 的学生使用 3 支粉笔,然后 k = 12 。
  • 编号为 1 的学生使用 4 支粉笔,然后 k = 8 。
  • 编号为 2 的学生使用 1 支粉笔,然后 k = 7 。
  • 编号为 3 的学生使用 2 支粉笔,然后 k = 5 。
  • 编号为 0 的学生使用 3 支粉笔,然后 k = 2 。
    编号为 1 的学生没有足够的粉笔,所以他需要补充粉笔。

提示:
chalk.length == n
1 <= n <= 10^5
1 <= chalk[i] <= 10^5
1 <= k <= 10^9

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/find-the-student-that-will-replace-the-chalk
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

思路

注意sum会超过int范围

class Solution {public int chalkReplacer(int[] chalk, int k) {int l = chalk.length;long sum = 0;for(int i = 0; i < l; i++){sum += chalk[i];}long t = (long)k;t = t % sum;int idx = 0;while(t >= 0){t -= chalk[idx++];}return idx - 1;}
}

或者看这里,直接k %= total 这样写的话,就可以不需要类型转换

class Solution {public int chalkReplacer(int[] chalk, int k) {int n = chalk.length;long total = 0;for (int num : chalk) {total += num;}k %= total;int res = -1;for (int i = 0; i < n; ++i) {if (chalk[i] > k) {res = i;break;}k -= chalk[i];}return res;}
}

600. 不含连续1的非负整数

2021.9.11 每日一题

题目描述

给定一个正整数 n,找出小于或等于 n 的非负整数中,其二进制表示不包含 连续的1 的个数。

示例 1:

输入: 5
输出: 5
解释:
下面是带有相应二进制表示的非负整数<= 5:
0 : 0
1 : 1
2 : 10
3 : 11
4 : 100
5 : 101
其中,只有整数3违反规则(有两个连续的1),其他5个满足规则。

说明: 1 <= n <= 10^9

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/non-negative-integers-without-consecutive-ones
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

思路

这个有点难了…
第一时间想到的是打家劫舍的动规,但是如何确定是小于等于n呢

整理一下官解的思路:
首先把小于等于n的非负整数的二进制形式想像成一个字典树,例如官解给的这个图
在这里插入图片描述

然后可以发现,这颗树是由满二叉树和完全二叉树组成的;如果一个节点有两个子节点,那么左以左子结点为根的树是满二叉树,右子节点为根的树是完全二叉树;如果只有一个子节点,那么就是左子结点,是一个完全二叉树
那么如何计算一个完全二叉树中,不包含连续1的从根到叶子节点的路径数量
可以发现,完全二叉树的左子结点是高度减1的完全二叉树,而右子节点是1,所以只有右子节点的左子结点可以满足要求,也就是高度减2的完全二叉树,而右边的子树因为肯定包含两个连续的1所以不成立
所以可以看到这是一个动态规划:
定义dp[n]为高度为n,根节点为0的满二叉树中满足条件的路径数量
所以dp[n] = dp[n - 1] + dp[n - 2]

那么如何拆分成满二叉树和完全二叉树呢,从根节点出发,如果有两个子节点,那么左边是满二叉树,右边是完全二叉树,如果只有一个节点,那么继续对这个节点处理

说实话,明白了这个思路,也不知道怎么写代码,想想

首先,根节点为0的时候,定义dp[0] = 1(方便计算);高度为1的时候,根节点是0,所以dp[1] = 1;
在静态代码块中,预先处理dp的值

然后从高到低判断每一位,如果当前位是1,那么就可以分为左右子树,左边是根节点为0的满二叉树,右边是根节点为1的完全二叉树;如果当前位是0,那么就跳过,继续往下拆分;

另外,还有一个比较关键的地方就是:如果有连续两个1,就不用继续处理了,这句话应该怎么理解呢?
例如求14,就是1110,那么第一次肯定是1000,也就是 i 等于3的时候,这时,处理了高度为4的,根节点为0的树;而接下来,是100,也就是 i 等于2的时候,这时,处理高度为3的,根节点为0的树;
此时,想像那颗二叉树,从根部分成左右两个子树,左边部分已经被处理了;右边部分又被分成两个部分left,right,而left也被处理了,那么只剩下right部分,而right部分前提是前面两位都是1,这肯定是不满足要求的,所以就停止了

最后,如果能走到底,例如101,会计算dp[3] + dp[1],但是会漏掉一种情况,101,就是整棵树最右边的一条路径,所以需要另外加上
官解中说的是“叶结点没有子结点,需要作为特殊情况单独处理”,不太能理解

class Solution {//高度为n的,以0为根节点的满二叉树中符合条件的路径的数量static int[] dp = new int[31];static{dp[0] = 1;dp[1] = 1;for(int i = 2; i < 31; i++){dp[i] = dp[i - 1] + dp[i - 2];}        }public int findIntegers(int n) {//我第一时间想到的也是打家劫舍,就相当于相邻位置不能偷呗//但是怎么保证是小于等于n的呢int pre = 0;int res = 0;for(int i = 29; i >= 0; i--){int val = 1 << i;//如果当前位是1,比如6if((n & val) != 0){//减去当前值,减去4n -= val;//加上根节点为0的满二叉树的值,例如4的高度就是3res += dp[i + 1];//如果之前一位是1,那么结束if(pre == 1)break;pre = 1;}else{pre = 0;}if(i == 0)res++;}return res;}
}

三叶姐的方法说实话看不太懂,看到一个很巧妙的方法,就是不断在一个数后面补0或者1

class Solution {int res;int n;public int findIntegers(int n) {this.n = n;res = 1;    //为0的情况dfs(1);return res;}public void dfs(int cur){//如果当前值大于n,那么结束if(cur > n)return;res++;//如果当前值末尾是1,那么后面只能补0if((cur & 1) == 1){dfs(cur << 1);//如果末尾是0,那么后面1和0都可以}else{dfs(cur << 1);dfs((cur << 1) + 1);}}
}

数位dp的一个模板解法,我觉得讲的挺不错的,最起码让我明白了数位dp的一般思路:
https://leetcode-cn.com/problems/non-negative-integers-without-consecutive-ones/solution/shu-wei-dpmo-ban-ji-jie-fa-by-initness-let3/
在这里插入图片描述

首先,明确数位dp是按每一位进行计算的,
看这个题解中所给的这个图,将每一位可以分为最大值,也就是当前能取到的值,例如第一位是5;和比5小的值0-4;而以0-4开头的所有情况,都可以取到
后面每一位都是这样

所以需要预处理,也就是当前位为某个数时,所有能够满足条件的情况,方便后面的计算

先计算小于当前位最大值的情况;对于等于当前位置最大值的情况,需要继续向后计算,如图中就是0-4直接取预处理中的值,而5的情况,因为和后面的数字有关,所以继续向后处理

class Solution {//定义dp为长度为n的二进制数字,最高位为j的情况下,满足条件的数的个数static int[][] dp = new int[32][2];static{dp[1][0] = 1;   //长度为1,且最高位为0,只有0dp[1][1] = 1;   //长度为1,最高位为1,只有1for(int i = 2; i < 32; i++){//最高位为0,可以由0和1转移而来dp[i][0] = dp[i - 1][0] + dp[i - 1][1];//最高位为1,低一位只能取0,来确保没有连续的一dp[i][1] = dp[i - 1][0];}}public int findIntegers(int n) {//数位dp,根据理解来写一下//将n转换为二进制的形式List<Integer> list = new ArrayList<>();while(n > 0){list.add(n & 1);n >>= 1;}int res = 0;int pre = 0;//然后从最高位开始dpfor(int i = list.size() - 1; i >= 0; i--){//当前位int temp = list.get(i);//遍历当前位能选的值(除了最高位),这里就是是否可以选0//对于最高位为当前值temp的情况,继续向下处理for(int j = 0; j < temp; j++){//在当前位枚举到自己本身的值之前,它所包含的合法数字数量就对应了之前预处理出的dp值//这里就是:如果可以选0,那么长度为i + 1的最高位为0的所有情况都可以选res += dp[i + 1][j];}//如果已经有连续两个位置是1了,那么后面所有情况都不满足条件了,所以跳出if(temp == 1 && pre == 1)break;pre = temp;//如果已经遍历到最低一位的本身的值,需要加上这个合法数字,对应的是图中右下方的方案if(i == 0)res++;}return res;}}

这篇关于LeetCode 68. 文本左右对齐 / 1894. 找到需要补充粉笔的学生编号 / 600. 不含连续1的非负整数(数位dp,好好学)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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