100231. Minimum Operations to Exceed Threshold Value I

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 和一个整数 k 。

一次操作中,你可以删除 nums 中的最小元素。

你需要使数组中的所有元素都大于或等于 k ,请你返回需要的 最少 操作次数。

测试样例:

输入:nums = [2,11,10,1,3], k = 10

输出:3

解释:第一次操作后,nums 变为 [2, 11, 10, 3] 。第二次操作后,nums 变为 [11, 10, 3] 。第三次操作后,nums 变为 [11, 10] 。此时,数组中的所有元素都大于等于 10 ,所以我们停止操作。使数组中所有元素都大于等于 10 需要的最少操作次数为 3 。

解答:这题只是单纯寻找所有小于k的数个数。

class Solution {
    public int minOperations(int[] nums, int k) {
        int count = 0;
        for (int n : nums) {
            if (n < k) {
                ++count;
            }
        }
        return count;
    }
}

100211. Apply Operations to Make String Empty

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 和一个整数 k 。

一次操作中,你将执行:

  • 选择 nums 中最小的两个整数 x 和 y 。
  • 将 x 和 y 从 nums 中删除。
  • 将 min(x, y) * 2 + max(x, y) 添加到数组中的任意位置。

注意,只有当 nums 至少包含两个元素时,你才可以执行以上操作。

你需要使数组中的所有元素都大于或等于 k ,请你返回需要的 最少 操作次数。

测试样例:

输入:nums = [2,11,10,1,3], k = 10

输出:2

解释:第一次操作中,我们删除元素 1 和 2 ,然后添加 1 2 + 2 到 nums 中,nums 变为 [4, 11, 10, 3] 。第二次操作中,我们删除元素 3 和 4 ,然后添加 3 2 + 4 到 nums 中,nums 变为 [10, 11, 10] 。此时,数组中的所有元素都大于等于 10 ,所以我们停止操作。使数组中所有元素都大于等于 10 需要的最少操作次数为 2 。

解答:这题保证了,答案一定存在。每次运行必然会减少一个数,最多的操作个数不会大于nums.length。所以我们直接利用优先队列暴力计算次数。

class Solution {
    public int minOperations(int[] nums, int k) {
        PriorityQueue<Long> queue = new PriorityQueue<>();
        for (int n : nums) {
            queue.add((long)n);
        }

        int res = 0;
        while (queue.peek() < k) {
            long m1 = queue.poll(), m2 = queue.poll();
            long next= Math.min(m1, m2) * 2 + Math.max(m1, m2);
            queue.add(next);
            ++res;
        }
        return res;
    }
}

100220. Maximum Number of Operations With the Same Score II

给你一棵无根带权树,树中总共有 n 个节点,分别表示 n 个服务器,服务器从 0 到 n - 1 编号。同时给你一个数组 edges ,其中 edges[i] = [ai, bi, weighti] 表示节点 ai 和 bi 之间有一条双向边,边的权值为 weighti 。再给你一个整数 signalSpeed 。

如果两个服务器 a ,b 和 c 满足以下条件,那么我们称服务器 a 和 b 是通过服务器 c 可连接的 :

  • a < b ,a != c 且 b != c 。
  • 从 c 到 a 的距离是可以被 signalSpeed 整除的。
  • 从 c 到 b 的距离是可以被 signalSpeed 整除的。
  • 从 c 到 b 的路径与从 c 到 a 的路径没有任何公共边。

请你返回一个长度为 n 的整数数组 count ,其中 count[i] 表示通过服务器 i 可连接 的服务器对的 数目 。

测试样例:

输入:edges = [[0,1,1],[1,2,5],[2,3,13],[3,4,9],[4,5,2]], signalSpeed = 1

输出:[0,4,6,6,4,0]

解释:由于 signalSpeed 等于 1 ,count[c] 等于所有从 c 开始且没有公共边的路径对数目。在输入图中,count[c] 等于服务器 c 左边服务器数目乘以右边服务器数目。

解答:这题的描述很差,我看了几遍题目也没看到距离是怎么定义的(虽然看到例子,能够理解是和weight累加有关)。因为题目范围也不大,可以利用暴力。因为从 c 到 b 的路径与从 c 到 a 的路径没有任何公共边,所以我们就一个个点遍历,同时也是一条分支一条分支累加。

class Solution {
    private class InternalStructure {
        List<Integer>[] edges;
        int[][] score;
        int signalSpeed;
        int curZero, totalZero;

        public InternalStructure(int[][] _edges, int _signalSpeed) {
            int n = _edges.length + 1;
            edges = new List[n];
            score = new int[n][n];
            signalSpeed = _signalSpeed;
            for (int i = 0; i < n; ++i) {
                edges[i] = new ArrayList<>();
                Arrays.fill(score[i], -1);
            }
            for (int[] e : _edges) {
                edges[e[0]].add(e[1]);
                edges[e[1]].add(e[0]);
                score[e[0]][e[1]] = e[2];
                score[e[1]][e[0]] = e[2];
            }
        }
    }

    public int[] countPairsOfConnectableServers(int[][] edges, int signalSpeed) {
        int n = edges.length + 1;
        InternalStructure structure = new InternalStructure(edges, signalSpeed);
        int[] res = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            int add = 0;
            structure.curZero = 0;
            structure.totalZero = 0;
            for (int nn : structure.edges[i]) {
                add += helper(nn, i, 0, structure);
                structure.totalZero += structure.curZero;
                structure.curZero = 0;
            }
            res[i] = add;
        }
        return res;
    }

    private int helper(int cur, int pre, int sum, InternalStructure structure) {
        sum += structure.score[cur][pre];
        int res = 0;
        if (sum % structure.signalSpeed == 0) {
            res += structure.totalZero;
            structure.curZero += 1;
        }
        for (int nn : structure.edges[cur]) {
            if (nn != pre) {
                res += helper(nn, cur, sum, structure);
            }
        }
        return res;
    }
}

100210. Find the Maximum Sum of Node Values

给你一棵 n 个节点的 无向 树,节点从 0 到 n - 1 编号。树以长度为 n - 1 下标从 0 开始的二维整数数组 edges 的形式给你,其中 edges[i] = [ui, vi] 表示树中节点 ui 和 vi 之间有一条边。同时给你一个 正 整数 k 和一个长度为 n 下标从 0 开始的 非负 整数数组 nums ,其中 nums[i] 表示节点 i 的 价值 。

日增哥哥想 最大化 树中所有节点价值之和。为了实现这一目标,日增哥哥可以执行以下操作 任意 次(包括 0 次):

  • 选择连接节点 u 和 v 的边 [u, v] ,并将它们的值更新为:
    • nums[u] = nums[u] XOR k
    • nums[v] = nums[v] XOR k

请你返回日增哥哥通过执行以上操作 任意次 后,可以得到所有节点 价值之和 的 最大值 。

测试样例:

输入:nums = [1,2,1], k = 3, edges = [[0,1],[0,2]]

输出:6

解释:日增哥哥可以通过一次操作得到最大价值和 6 :选择边 [0,2] 。nums[0] 和 nums[2] 都变为:1 XOR 3 = 2 ,数组 nums 变为:[1,2,1] -> [2,2,2] 。所有节点价值之和为 2 + 2 + 2 = 6 。6 是可以得到最大的价值之和。

解答:比起上周周赛,双周赛的题目真的简单好多。这题需要利用到动态规划,每个点都需要记录它进入前是被XOR或者非XOR 2种状态。利用点+2种状态完成动态规划的计算。对于递推关系,其中又是一个小的动态规划。当前节点和它的节点可以选择操作或者不做操作,这样会进一步转换当前节点的值。所以我们利用一个小的动态规划,记录当前节点被操作/不被操作时的最大的值。

class Solution {
    private class InternalStructure {
        int[] nums;
        int k;
        List<Integer>[] edges;
        long[][] mem;

        public InternalStructure(int[] _nums, int _k, int[][] _edges) {
            nums = _nums;
            k = _k;
            edges = new List[nums.length];
            for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
                edges[i] = new ArrayList<>();
            }
            for (int[] e : _edges) {
                edges[e[0]].add(e[1]);
                edges[e[1]].add(e[0]);
            }
            mem = new long[nums.length][2];
            for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
                mem[i][0] = -1;
                mem[i][1] = -1;
            }
        }
    }

    public long maximumValueSum(int[] nums, int k, int[][] edges) {
        InternalStructure structure = new InternalStructure(nums, k, edges);
        dfs(0, 0, -1, structure);
        return structure.mem[0][0];
    }

    private long dfs(int cur, int offset, int pre, InternalStructure structure) {
        if (structure.mem[cur][offset] == -1) {
            if (structure.edges[cur].size() == 1 && pre != -1) {
                structure.mem[cur][offset] = getNum(cur, offset, structure);
            } else {
                long[] tmp = {0, Integer.MIN_VALUE};
                for (int n : structure.edges[cur]) {
                    if (pre != n) {
                        long b0 = dfs(n, 0, cur, structure), b1 = dfs(n, 1, cur, structure);
                        long[] next = {0, 0};
                        next[0] = Math.max(tmp[0] + b0, tmp[1] + b1);
                        next[1] = Math.max(tmp[1] + b0, tmp[0] + b1);
                        tmp = next;
                    }
                }
                structure.mem[cur][offset] = Math.max(tmp[0] + getNum(cur, offset, structure)
                        , tmp[1] + getNum(cur, offset ^ 1, structure));
            }
        }
        return structure.mem[cur][offset];
    }

    private int getNum(int cur, int offset, InternalStructure structure) {
        return offset == 1 ? (structure.nums[cur] ^ structure.k) : (structure.nums[cur]);
    }
}

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