leetcode163周赛题解-模拟、树、贪心、01背包、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：
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：
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：
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：
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, 1 和 8，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背包问题。
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背包了。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：
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' 和 '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。