LeetCode 周赛 348(2023/06/05)数位 DP 模板学会了吗

2023-07-22,

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往期回顾:LeetCode 单周赛第 347 场 · 二维空间上的 LIS 最长递增子序列问题

周赛 348 概览

T1. 最小化字符串长度(Medium)

标签:散列表、计数

T2. 半有序排列(Easy)

标签:散列表

T3. 查询后矩阵的和(Medium)

标签:散列表

T4. 统计整数数目(Hard)

标签:数位 DP、构造


T1. 最小化字符串长度(Medium)

https://leetcode.cn/problems/minimize-string-length/

题解(散列表 + 计数)

无论每个字符有多少,最终每个字符都会剩下 1 个,因此只需要记录字符种类数:

class Solution {
fun minimizedStringLength(s: String): Int {
return s.toHashSet().size
}
}

复杂度分析:

时间复杂度:$O(n)$
空间复杂度:$O(n)$


T2. 半有序排列(Easy)

https://leetcode.cn/problems/semi-ordered-permutation/

题解(模拟)

我们只需要考虑 1 和 n,每次操作可以把 1 向左边移动一位,或者将 n 向右移动一位,但是考虑到 1 和 n 的移动方向有交叉时,要减少一次操作次数。

class Solution {
fun semiOrderedPermutation(nums: IntArray): Int {
val n = nums.size
val i = nums.indexOf(1)
val j = nums.indexOf(n)
return i + (n - 1 - j) - if (i > j) 1 else 0
}
}

复杂度分析:

时间复杂度:$O(n)$
空间复杂度:$O(1)$


T3. 查询后矩阵的和(Medium)

https://leetcode.cn/problems/sum-of-matrix-after-queries/

题解(散列表)

这道题需要一点逆向思维,越靠后的操作会覆盖越靠前的操作,所以我们逆序遍历,并维护:

rowSet:操作过的行号(逆序)
colSet:操作过的列号(逆序)

那么,在每次行操作中可以填充的次数就是该行中没有被操作过的列数,而每次行操作中可以填充的次数就是该列中没有被操作过的行数。

class Solution {
fun matrixSumQueries(n: Int, queries: Array<IntArray>): Long {
var ret = 0L
val visitSet = Array(2) { HashSet<Int>() }
for (query in queries.reversed()) {
val type = query[0]
val index = query[1]
val value = query[2]
// 重复操作
if (visitSet[type].contains(index)) continue
// 这次操作可以填充的数字
ret += 1L * (n - visitSet[type xor 1].size) * value
visitSet[type].add(index)
}
return ret
}
}

复杂度分析:

时间复杂度:$O(q)$
空间复杂度:$O(n + q)$


T4. 统计整数数目(Hard)

https://leetcode.cn/problems/count-of-integers/

题解(数位 DP)

1、定义 f(n) 表示 [1,n] 中满足条件的好整数,那么原问题的解为:f(num2) - f(num1) + if(num1)

2、使用数位 DP:

以 n = 234 为例

isLimit:高位是否约束当前位。例如百位填 2 时,十位就受到高位约束只能填 0-3,否则可以填 0-9
isNum:高位是否为数字,这题不要考虑前导 0

3、定义 dfs(i:Int, sum:Int, isLimit:Int) 表示子问题中满足条件的个数

4、在备忘录中,isLimit 为 true 的子问题只会递归 1 次,可以不为 isLimit 提供记忆化维度:

class Solution {

    private val MOD = 1000000007

    fun count(num1: String, num2: String, min_sum: Int, max_sum: Int): Int {
return count(num2, min_sum, max_sum) - count(num1, min_sum, max_sum) + check(num1, min_sum, max_sum)
} private fun check(num: String, min_sum: Int, max_sum: Int): Int {
var sum = 0
for (c in num) sum += c - '0'
return if (sum in min_sum..max_sum) 1 else 0
} // 数位 DP
private fun count(num: String, min_sum: Int, max_sum: Int): Int {
fun dfs(num: String, memo: Array<IntArray>, i: Int, sum: Int, isLimit: Boolean): Int {
// 终止条件
if (sum > max_sum) return 0
if (i == num.length) return if (sum >= min_sum) 1 else 0
// 备忘录
if (!isLimit && memo[i][sum] != -1) return memo[i][sum]
// 上界
val upper = if (isLimit) num[i] - '0' else 9
var ret = 0
for (choice in 0 .. upper) {
ret = (ret + dfs(num, memo, i + 1, sum + choice , isLimit && choice == upper)) % MOD
}
// 备忘录
if (!isLimit) memo[i][sum] = ret
return ret
} val n = num.length
val m = Math.min(9 * n, max_sum) + 1
return dfs(num, Array(n) { IntArray(m) { -1 } }, 0, 0, true)
}
}

复杂度分析:

时间复杂度:$O(10·n·m)$
空间复杂度:$O(n·m)$


往期回顾

LeetCode 单周赛第 347 场 · 二维空间上的 LIS 最长递增子序列问题
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LeetCode 周赛 348(2023/06/05)数位 DP 模板学会了吗的相关教程结束。

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