LeetCode第160场周赛(Weekly Contest 160)解题报告

这周的周赛,惨不忍睹,隔了好久.排名:429 / 1691。写题的时候,第二题我以为答案是不唯一的,没想到是唯一答案,所以我就心态爆炸了,其实第二题就是一个格雷码的问题,而格雷码一般认为是“典型格雷码”,所以是唯一的。然后心态就爆炸了,第三题都不想做了,哈哈哈

第一题,暴力枚举即可,只是题目比较长,学会调用那个类就可以了。

第二题,关于格雷码的,其实很简单。

第三题,由于字符串的长度是16,每一个字符串有两种情况,要或不要,所以直接可以DFS,时间不会超

第四题,神仙题,好像涉及了很复杂的东西,我就没去看了,有一些人就打表提交,有一些人暴力,有一些人是有原理的,具体我贴链接在后面,大家感兴趣的可以点进去看。

详细题解如下。


1. 找出给定方程的正整数解(Find Positive Integer Solution for A Given Equation)

            AC代码(C++)

2. 循环码排列(Circular Permutation in Binary Representation)

            AC代码(C++)

3.串联字符串的最大长度(Maximum Length of A Concatenated String with Unique Characters)

            AC代码(C++)

4.铺瓷砖(Tiling A Rectangle with the Fewest Squares)

            AC代码(C++)


LeetCode第160场周赛地址:

https://leetcode-cn.com/contest/weekly-contest-160


1. 找出给定方程的正整数解(Find Positive Integer Solution for A Given Equation)

题目链接

https://leetcode-cn.com/contest/weekly-contest-160/problems/find-positive-integer-solution-for-a-given-equation/

题意

给出一个函数  f(x, y) 和一个目标结果 z,请你计算方程 f(x,y) == z 所有可能的正整数 数对 x 和 y

给定函数是严格单调的,也就是说:

  • f(x, y) < f(x + 1, y)
  • f(x, y) < f(x, y + 1)

函数接口定义如下:

interface CustomFunction {
public:
  // Returns positive integer f(x, y) for any given positive integer x and y.
  int f(int x, int y);
};

如果你想自定义测试,你可以输入整数 function_id 和一个目标结果 z 作为输入,其中 function_id 表示一个隐藏函数列表中的一个函数编号,题目只会告诉你列表中的 2 个函数。  

你可以将满足条件的 结果数对 按任意顺序返回。

示例 1:

输入:function_id = 1, z = 5
输出:[[1,4],[2,3],[3,2],[4,1]]
解释:function_id = 1 表示 f(x, y) = x + y

示例 2:

输入:function_id = 2, z = 5
输出:[[1,5],[5,1]]
解释:function_id = 2 表示 f(x, y) = x * y

提示:

  1. 1 <= function_id <= 9
  2. 1 <= z <= 100
  3. 题目保证 f(x, y) == z 的解处于 1 <= x, y <= 1000 的范围内。
  4. 在 1 <= x, y <= 1000 的前提下,题目保证 f(x, y) 是一个 32 位有符号整数。

解题思路

根据提示,题目的解 x,y 在 [1, 1000],那么我们如果暴力枚举,那么复杂度为O(n^2)

并不会超时。

同时由于函数是严格单调递增的,如果对于某一个 x 下,枚举 y 的时候,函数值已经超过 z 了,表示剩下的 y 都不满足,直接可以枚举 下一个 x。这样子可以减少枚举次数。

AC代码(C++)

/*
 * // This is the custom function interface.
 * // You should not implement it, or speculate about its implementation
 * class CustomFunction {
 * public:
 *     // Returns f(x, y) for any given positive integers x and y.
 *     // Note that f(x, y) is increasing with respect to both x and y.
 *     // i.e. f(x, y) < f(x + 1, y), f(x, y) < f(x, y + 1)
 *     int f(int x, int y);
 * };
 */

class Solution {
public:
    vector> findSolution(CustomFunction& customfunction, int z) {
        vector> ans;
        
        for(int x = 1; x <= 1000; x++)
        {
            for(int y = 1; y <= 1000; y++)
            {
                if(customfunction.f(x, y) == z)
                    ans.push_back({x,y});
                if(customfunction.f(x, y) > z)
                    break;
            }
        }
        return ans;
        
    }
};

 


2. 循环码排列(Circular Permutation in Binary Representation)

题目链接

https://leetcode-cn.com/contest/weekly-contest-160/problems/circular-permutation-in-binary-representation/

题意

给你两个整数 n 和 start。你的任务是返回任意 (0,1,2,,...,2^n-1) 的排列 p,并且满足:

  • p[0] = start
  • p[i] 和 p[i+1] 的二进制表示形式只有一位不同
  • p[0] 和 p[2^n -1] 的二进制表示形式也只有一位不同

示例 1:

输入:n = 2, start = 3
输出:[3,2,0,1]
解释:这个排列的二进制表示是 (11,10,00,01)
     所有的相邻元素都有一位是不同的,另一个有效的排列是 [3,1,0,2]

示例 2:

输出:n = 3, start = 2
输出:[2,6,7,5,4,0,1,3]
解释:这个排列的二进制表示是 (010,110,111,101,100,000,001,011)

提示:

  1. 1 <= n <= 16
  2. 0 <= start < 2^n

解题思路

相邻两二进制只有一位不同,同时头与尾两个数的二进制也只有一位不同。

因此,如果把头尾看成连起来的,那就是一个环,那么就是整个都是格雷码

在一组数的编码中,若任意两个相邻的代码只有一位二进制数不同,则称这种编码为格雷码(Gray Code),另外由于最大数与最小数之间也仅一位数不同,即“首尾相连”,因此又称循环码反射码

格雷码的一个规则,利用异或来求

LeetCode第160场周赛(Weekly Contest 160)解题报告_第1张图片

为了方便计算,如果是一个十进制数求其格雷码,如果要用上面那种规则来,我们就需要求出该十进制数的二进制表达

但是如果我们通过下面的规则:

    1、把该十进制数 右移一位,即 x >> 1

    2、把原来的数和 右移一位的数 直接异或,即可得到对应的格雷码相应的十进制数

原理还是和上面那个图一样,当我们 右移一位 之后,最高位变成0 ,0与任何数的异或还是本身,所以 最高位保留,同时因为右移一位,直接异或,就满足其他位是当前位和上一个位置的异或

 

当我们得到了标准的格雷码序列的时候,剩下的就是找到起始数,也就是start,从该位存进答案,最后看成一个环,从该位存进,直到该位的上一位。

就得到最后要求的答案。

核心主要还是如何求,格雷码

AC代码(C++)

class Solution {
public:
    vector circularPermutation(int n, int start) {
        
        vector ans, arr;
        int MAXN = 1<>1);
            j = i ^ j;
            arr.push_back(j);
        }
        
        int pos = -1;
        for(int i = 0;i < MAXN;i++)
        {
            if(arr[i] == start)   // 找到起始位后,开始存放
                pos = i;
            if(pos != -1)
                ans.push_back(arr[i]);
        }
        // 最后把起始位前面那部分的格雷码也按顺序存进去
        for(int i = 0;i < pos;i++)
            ans.push_back(arr[i]);
        
        return ans;
    }
};

3.串联字符串的最大长度(Maximum Length of A Concatenated String with Unique Characters)

题目链接

https://leetcode-cn.com/contest/weekly-contest-160/problems/maximum-length-of-a-concatenated-string-with-unique-characters/

题意

给定一个字符串数组 arr,字符串 s 是将 arr 某一子序列字符串连接所得的字符串,如果 s 中的每一个字符都只出现过一次,那么它就是一个可行解。

请返回所有可行解 s 中最长长度。

示例 1:

输入:arr = ["un","iq","ue"]
输出:4
解释:所有可能的串联组合是 "","un","iq","ue","uniq" 和 "ique",最大长度为 4。

示例 2:

输入:arr = ["cha","r","act","ers"]
输出:6
解释:可能的解答有 "chaers" 和 "acters"。

示例 3:

输入:arr = ["abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"]
输出:26

提示:

  1. 1 <= arr.length <= 16
  2. 1 <= arr[i].length <= 26
  3. arr[i] 中只含有小写英文字母

解题分析

根据字符串数组的长度,为16,每个字符串有两种情况,选或不选,所以一共有 2^16 种情况

所以可以考虑直接 DFS + 回溯

 

考虑每一个字符串,分两种情况:

1、主观上,我不选这个字符串,那就考虑下一个字符串

2、我考虑选这个字符串,但是这个字符串能不能选,要检查和前面有没有冲突(就是字母计数有没有重复)

如果没有重复,那就可以考虑选这个字符串,同时长度也增加了。不然不能选。

最后要把选的这个去掉,回溯。

最后就是在DFS前,要考虑长度如果比答案大,那就此时的长度为新答案

同时考虑的字符串已经超过字符串数组的大小了,那就说明没得考虑了,直接return

AC代码(C++)

class Solution {
public:
    
    int ans;
    int cnt[26];
    
    void dfs(vector arr, int cur, int n, int len)
    {
        if(len > ans) ans = len;
        if(cur >= n) return;
        
        dfs(arr, cur+1, n, len);
        
        for(auto c : arr[cur])
            ++cnt[c - 'a'];
        
        bool flag = true;
        for(int i = 0;i < 26;i++)
        {
            if(cnt[i] > 1)
            {
                flag = false;
                break;
            }
        }
        if(flag)
            dfs(arr, cur+1, n, len+arr[cur].size());
        
        for(auto c : arr[cur])   // 回溯
            --cnt[c - 'a'];
        
    }
    
    int maxLength(vector& arr) {
        memset(cnt, 0, sizeof(cnt));
        ans = 0;
        int n = arr.size();
        
        dfs(arr, 0, n, 0);
        
        return ans;
    }
};

 


4.铺瓷砖(Tiling A Rectangle with the Fewest Squares)

题目链接

https://leetcode-cn.com/contest/weekly-contest-160/problems/tiling-a-rectangle-with-the-fewest-squares/

题意

你是一位施工队的工长,根据设计师的要求准备为一套设计风格独特的房子进行室内装修。

房子的客厅大小为 n x m,为保持极简的风格,需要使用尽可能少的 正方形 瓷砖来铺盖地面。

假设正方形瓷砖的规格不限,边长都是整数。

请你帮设计师计算一下,最少需要用到多少块方形瓷砖?

示例 :有图示,具体点进链接查看

提示:

  1. 1 <= n <= 13
  2. 1 <= m <= 13

解题分析

 

困难题,有一些人就打表提交,有一些人暴力,有一些人是有原理的。

我给出两个链接

第一个链接,有具体讲解与代码实现

https://leetcode.com/problems/tiling-a-rectangle-with-the-fewest-squares/discuss/414260/8ms-Memorized-Backtrack-Solution-without-special-case!

第二个链接讲的是这个的内容和对应的参考文献可以借鉴。

https://leetcode-cn.com/problems/tiling-a-rectangle-with-the-fewest-squares/solution/guan-yu-ben-ti-shi-npwan-quan-wen-ti-de-zheng-ming/

 

(具体代码实现,我用的是打表,网上有所有情况的答案,剩下那就是记成一个 13*13 的二维数组即可,不过这个方法肯定没啥用,大家还是要弄明白原理才行,哈哈哈)

AC代码(C++)

class Solution {
public:
    int tilingRectangle(int n, int m) {
        if(n < m)
        {
            int temp = n;
            n = m;
            m = temp;
        }
        
        int res[13][13] = {
            {1},
            {2,1},
            {3,3,1},
            {4,2,4,1},
            {5,4,4,5,1},
            {6,3,2,3,5,1},
            {7,5,5,5,5,5,1},
            {8,4,5,2,5,4,7,1},
            {9,6,3,6,6,3,6,7,1},
            {10,5,6,4,2,4,6,5,6,1},
            {11,7,6,6,6,6,6,6,7,6,1},
            {12,6,4,3,6,2,6,3,4,5,7,1},
            {13,8,7,7,6,6,6,6,7,7,6,7,1}
        };
        
        return res[n-1][m-1];
    }
};

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