Leetcode - 双周赛135

发布于:2025-04-17 ⋅ 阅读:(30) ⋅ 点赞:(0)

一、3512. 使数组和能被 K 整除的最少操作次数

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本题实际上求的就是数组 nums 和的余数,代码如下:

class Solution {
    public int minOperations(int[] nums, int k) {
        int s = 0;
        for(int x : nums){
            s += x;
        }
        return s % k;
    }
}

二、3513. 不同 XOR 三元组的数目 I

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本题给出的数组 nums 包含 [1,n] 中的所有数,问选 3 个时可以得到的所有异或值,分情况讨论:

  • n = 1,只能与自己异或,答案为 {1}
  • n = 2,必有两个相同值异或(a^a=0),然后再与 1/2 异或,答案为 {1,2}
  • n > 2:
    • 1 ^ 2 ^ 3 = 0,所以可以取到 0
    • a ^ a ^ a = a,所以可以得到 [1,n]
    • 对于大于 n 的值,可以使用构造的方式来获得,比如说 1101,可以通过 {1000,100,1} 获得;1100 可以通过 {1000,101,1} 获得;得到一般公式,对于 [n+1, 2 l 2^{l} 2l-1] 中任意一个数 a 来说,它可以通过 { 2 l − 1 2^{l-1} 2l1,a ^ 1 ^ 2 l − 1 2^{l-1} 2l1,1} 获得。
    • 特殊情况,a = 2 l − 1 2^{l-1} 2l1 + 1(即1001100001 这种情况),无法使用上述公式得到,这里特殊处理,可以使用 { 2 l − 1 2^{l-1} 2l1,2,3} 得到

代码如下:

class Solution {
    public int uniqueXorTriplets(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        if(n == 1) return 1;
        if(n == 2) return 2;
        // [1, n] 选 3 个数
        for(int i = 31; i >= 0; i--){
            if((n >> i & 1) == 1){
                return 1 << (i + 1);
            }
        }
        return -1;
    }
}

三、3514. 不同 XOR 三元组的数目 II

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本题数据范围小,可以使用 O( n 2 n^{2} n2) 的时间复杂度解决,先处理出 nums数组 中两个数的异或值,然后拿该异或值再与 nums 数组异或。代码如下:

class Solution {
    public int uniqueXorTriplets(int[] nums) {
        int mx = 0;
        for(int x : nums){
            mx = Math.max(mx, x);
        }
        int u = 1 << (32 - Integer.numberOfLeadingZeros(mx));
        // 这里不要使用 set 来存储,会超时
        boolean[] has = new boolean[u];
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            for(int j = i; j < nums.length; j++){
                has[nums[i] ^ nums[j]] = true;
            }
        }
        boolean[] has1 = new boolean[u];
        for(int i = 0; i < u; i++){
            if(!has[i]) continue;
            for(int x : nums){
                has1[i ^ x] = true;
            }
        }
        int ans = 0;
        for(boolean x : has1){
            if(x) ans++;
        }
        return ans;
    }
}

四、3515. 带权树中的最短路径

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本题的难点在于怎么知道更新的(u,v)之间的边权会影响根节点到哪些点的路径距离,由于本题是一个树,所以影响的肯定是(u,v)的所有子节点,那么问题变成了如何维护一个节点的所有子节点?这里可以使用 dfs时间戳 来维护:

  • dfs时间戳就是通过先序遍历,对于每个节点 x,记录进入 x 节点的时间in[x]以及出该节点的时间out[x],如果其他节点的[in[y], out[y]][in[x],out[x]] 中,说明 y 是 x 的子节点。

此时,对于 (u,v) 之间边权的更新,就可以转换成 [in[v], out[v]] 区间的更新(u 是 v 的父节点),可以使用差分的思想来做,由于数据最多只能支持 O(nlogn) 的时间复杂度,所以需要一个 logn 查询/修改的数据结构来维护,可以选择线段树/树状数组,这里使用树状数组。

代码如下:

class Solution {
	// 树状数组模板
    static class FenwickTree{
        int[] tree;
        public FenwickTree(int n){
            tree = new int[n + 1];
        }
        public void update(int i, int val){
            while(i < tree.length){
                tree[i] += val;
                i += i & -i;
            }
        }
        public int pre(int i){
            int res = 0;
            while(i > 0){
                res += tree[i];
                i -= i & -i;
            }
            return res;
        }
    }
    // 根据进出时间来记录每次修改干涉的路径
    // 根据{进出时间+差分}来修改/得到最短路径
    public int[] treeQueries(int n, int[][] edges, int[][] queries) {
        List<Integer>[] g = new ArrayList[n+1];
        Arrays.setAll(g, e->new ArrayList<>());
        for(int[] e : edges){
            int u = e[0];
            int v = e[1];
            g[u].add(v);
            g[v].add(u);
        }
        in = new int[n+1];
        out = new int[n+1];
        dfs(1, -1, g);

        weight = new int[n+1];// 记录边权
        FenwickTree t = new FenwickTree(n);
        for(int[] e : edges){
            update(e[0], e[1], e[2], t);
        }

        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        for(int[] q : queries){
            if(q[0] == 1){
                update(q[1], q[2], q[3], t);
            }else{
                ans.add(t.pre(in[q[1]]));
            }
        }

        return ans.stream().mapToInt(i -> i).toArray();
    }
    int clock = 0;
    int[] in;
    int[] out;
    int[] weight;
    void dfs(int x, int fa, List<Integer>[] g){
        in[x] = ++clock;
        for(int y : g[x]){
            if(y == fa) continue;
            dfs(y, x, g);
        }
        out[x] = clock;
    }
    void update(int x, int y, int w, FenwickTree t){
        if(in[x] > in[y]){
            y = x;
        }
        int d = w - weight[y];
        weight[y] = w;
        t.update(in[y], d);
        t.update(out[y]+1, -d);
    }
}

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