3346.执行操作后元素的最高频率I

目标

给你一个整数数组 nums 和两个整数 k 和 numOperations 。

你必须对 nums 执行 操作 numOperations 次。每次操作中,你可以:

  • 选择一个下标 i ,它在之前的操作中 没有 被选择过。
  • 将 nums[i] 增加范围 [-k, k] 中的一个整数。

在执行完所有操作以后,请你返回 nums 中出现 频率最高 元素的出现次数。

一个元素 x 的 频率 指的是它在数组中出现的次数。

示例 1:

输入:nums = [1,4,5], k = 1, numOperations = 2
输出:2
解释:
通过以下操作得到最高频率 2 :
将 nums[1] 增加 0 ,nums 变为 [1, 4, 5] 。
将 nums[2] 增加 -1 ,nums 变为 [1, 4, 4] 。

示例 2:

输入:nums = [5,11,20,20], k = 5, numOperations = 1
输出:2
解释:
通过以下操作得到最高频率 2 :
将 nums[1] 增加 0 。

说明:

  • 1 <= nums.length <= 10^5
  • 1 <= nums[i] <= 10^5
  • 0 <= k <= 10^5
  • 0 <= numOperations <= nums.length

思路

对数组 nums 执行 numOperations 次操作,每次操作可以选一个没有被操作过的元素,将其增加 [-k, k] 之间的整数,求元素值的最大出现次数。

对数组排序,并针对元素进行计数,枚举值域范围内的每一个值,二分查找左右 k 范围内的元素个数。

代码


/**
 * @date 2025-10-21 8:53
 */
public class MaxFrequency3346 {

    public int maxFrequency(int[] nums, int k, int numOperations) {
        int max = Arrays.stream(nums).max().getAsInt();
        int[] cnt = new int[max + 1];
        for (int num : nums) {
            cnt[num]++;
        }
        Arrays.sort(nums);
        int res = 1;
        for (int i = 1; i <= max; i++) {
            int l = lowerBound(nums, i - k);
            int r = upperBound(nums, i + k);
            res = Math.max(res, cnt[i] + Math.min(r - l + 1 - cnt[i], numOperations));
        }
        return res;
    }

    public int lowerBound(int[] nums, int target) {
        int r = nums.length - 1;
        int l = 0;
        int mid = l + (r - l) / 2;
        while (l <= r) {
            if (nums[mid] >= target) {
                r = mid - 1;
            } else {
                l = mid + 1;
            }
            mid = l + (r - l) / 2;
        }
        return l;
    }

    public int upperBound(int[] nums, int target) {
        int r = nums.length - 1;
        int l = 0;
        int mid = l + (r - l) / 2;
        while (l <= r) {
            if (nums[mid] <= target) {
                l = mid + 1;
            } else {
                r = mid - 1;
            }
            mid = l + (r - l) / 2;
        }
        return r;
    }

}

性能

2011.执行操作后的变量值

目标

存在一种仅支持 4 种操作和 1 个变量 X 的编程语言:

  • ++X 和 X++ 使变量 X 的值 加 1
  • --X 和 X-- 使变量 X 的值 减 1

最初,X 的值是 0

给你一个字符串数组 operations ,这是由操作组成的一个列表,返回执行所有操作后, X 的 最终值 。

示例 1:

输入:operations = ["--X","X++","X++"]
输出:1
解释:操作按下述步骤执行:
最初,X = 0
--X:X 减 1 ,X =  0 - 1 = -1
X++:X 加 1 ,X = -1 + 1 =  0
X++:X 加 1 ,X =  0 + 1 =  1

示例 2:

输入:operations = ["++X","++X","X++"]
输出:3
解释:操作按下述步骤执行: 
最初,X = 0
++X:X 加 1 ,X = 0 + 1 = 1
++X:X 加 1 ,X = 1 + 1 = 2
X++:X 加 1 ,X = 2 + 1 = 3

示例 3:

输入:operations = ["X++","++X","--X","X--"]
输出:0
解释:操作按下述步骤执行:
最初,X = 0
X++:X 加 1 ,X = 0 + 1 = 1
++X:X 加 1 ,X = 1 + 1 = 2
--X:X 减 1 ,X = 2 - 1 = 1
X--:X 减 1 ,X = 1 - 1 = 0

说明:

  • 1 <= operations.length <= 100
  • operations[i] 将会是 "++X"、"X++"、"--X" 或 "X--"

思路

有一个字符串数组,其元素取自 ++x、x++、--x、x--x 初值的为 0,求操作后 x 的值。

代码


/**
 * @date 2025-10-20 8:43
 */
public class FinalValueAfterOperations2011 {

    public int finalValueAfterOperations(String[] operations) {
        int res = 0;
        for (String operation : operations) {
            if (operation.charAt(0) == '+' || operation.charAt(operation.length() - 1) == '+') {
                res++;
            }else {
                res--;
            }
        }
        return res;
    }
}

性能

3397.执行操作后不同元素的最大数量

目标

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k。

你可以对数组中的每个元素 最多 执行 一次 以下操作:

  • 将一个在范围 [-k, k] 内的整数加到该元素上。

返回执行这些操作后,nums 中可能拥有的不同元素的 最大 数量。

示例 1:

输入: nums = [1,2,2,3,3,4], k = 2
输出: 6
解释:
对前四个元素执行操作,nums 变为 [-1, 0, 1, 2, 3, 4],可以获得 6 个不同的元素。

示例 2:

输入: nums = [4,4,4,4], k = 1
输出: 3
解释:
对 nums[0] 加 -1,以及对 nums[1] 加 1,nums 变为 [3, 5, 4, 4],可以获得 3 个不同的元素。

说明:

  • 1 <= nums.length <= 10^5
  • 1 <= nums[i] <= 10^9
  • 0 <= k <= 10^9

思路

有一个整数数组 nums,允许对数组中的每个元素加上 [-k, k] 的整数,求操作后数组中不同元素的最大个数。

先对数组进行排序,计算相同元素个数,同时记录前一个元素操作后的最大值 + 1,当前相同元素的个数可以操作变成不同元素的范围是 [Math.max(nums[start] - k, prev), Math.min(nums[start] + k, l + cnt - 1)]。

代码


/**
 * @date 2025-10-20 10:09
 */
public class MaxDistinctElements3397 {

    public int maxDistinctElements(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        int i = 0;
        int prev = Integer.MIN_VALUE;
        int res = 0;
        Arrays.sort(nums);
        while (i < n) {
            int start = i;
            while (i < n && nums[i] == nums[start]) {
                i++;
            }
            int cnt = i - start;
            int l = Math.max(nums[start] - k, prev);
            int r = Math.min(nums[start] + k, l + cnt - 1);
            res += r - l + 1;
            prev = r + 1;
        }
        return res;
    }

}

性能

3003.执行操作后的最大分割数量

目标

给你一个下标从 0 开始的字符串 s 和一个整数 k。

你需要执行以下分割操作,直到字符串 s 变为 空:

  • 选择 s 的最长 前缀,该前缀最多包含 k 个 不同 字符。
  • 删除 这个前缀,并将分割数量加一。如果有剩余字符,它们在 s 中保持原来的顺序。

执行操作之 前 ,你可以将 s 中 至多一处 下标的对应字符更改为另一个小写英文字母。

在最优选择情形下改变至多一处下标对应字符后,用整数表示并返回操作结束时得到的 最大 分割数量。

示例 1:

输入:s = "accca", k = 2
输出:3
解释:
最好的方式是把 s[2] 变为除了 a 和 c 之外的东西,比如 b。然后它变成了 "acbca"。
然后我们执行以下操作:
1. 最多包含 2 个不同字符的最长前缀是 "ac",我们删除它然后 s 变为 "bca"。
2. 现在最多包含 2 个不同字符的最长前缀是 "bc",所以我们删除它然后 s 变为 "a"。
3. 最后,我们删除 "a" 并且 s 变成空串,所以该过程结束。
进行操作时,字符串被分成 3 个部分,所以答案是 3。

示例 2:

输入:s = "aabaab", k = 3
输出:1
解释:
一开始 s 包含 2 个不同的字符,所以无论我们改变哪个, 它最多包含 3 个不同字符,因此最多包含 3 个不同字符的最长前缀始终是所有字符,因此答案是 1。

示例 3:

输入:s = "xxyz", k = 1
输出:4
解释:
最好的方式是将 s[0] 或 s[1] 变为 s 中字符以外的东西,例如将 s[0] 变为 w。
然后 s 变为 "wxyz",包含 4 个不同的字符,所以当 k 为 1,它将分为 4 个部分。

说明:

  • 1 <= s.length <= 10^4
  • s 只包含小写英文字母。
  • 1 <= k <= 26

思路

有一个字符串 s 和一个整数 k,允许至多将 s 中的任意一个字符替换为其它小写英文字母,然后循环执行以下操作:删除字符串 s 的 最长 前缀,要求前缀中 最多 包含 k 个不同字符。求最大的删除次数。

// todo

代码

性能

2598.执行操作后的最大MEX

目标

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 和一个整数 value 。

在一步操作中,你可以对 nums 中的任一元素加上或减去 value 。

  • 例如,如果 nums = [1,2,3] 且 value = 2 ,你可以选择 nums[0] 减去 value ,得到 nums = [-1,2,3] 。

数组的 MEX (minimum excluded) 是指其中数组中缺失的最小非负整数。

  • 例如,[-1,2,3] 的 MEX 是 0 ,而 [1,0,3] 的 MEX 是 2 。

返回在执行上述操作 任意次 后,nums 的最大 MEX 。

示例 1:

输入:nums = [1,-10,7,13,6,8], value = 5
输出:4
解释:执行下述操作可以得到这一结果:
- nums[1] 加上 value 两次,nums = [1,0,7,13,6,8]
- nums[2] 减去 value 一次,nums = [1,0,2,13,6,8]
- nums[3] 减去 value 两次,nums = [1,0,2,3,6,8]
nums 的 MEX 是 4 。可以证明 4 是可以取到的最大 MEX 。

示例 2:

输入:nums = [1,-10,7,13,6,8], value = 7
输出:2
解释:执行下述操作可以得到这一结果:
- nums[2] 减去 value 一次,nums = [1,-10,0,13,6,8]
nums 的 MEX 是 2 。可以证明 2 是可以取到的最大 MEX 。

说明:

  • 1 <= nums.length, value <= 10^5
  • -10^9 <= nums[i] <= 10^9

思路

有一个数组,可以执行 任意 次操作,每次操作可以将任意元素加上或者减去 value,求数组中缺失的最小非负整数的最大值。

题目要求返回缺失的最小非负整数,可以从 0 开始枚举每一个整数 target,问题是如何判断数组中是否存在元素 nums[i] + k * value == target。两边同时对 value 取余可得 nums[i] ≡ target (mod value)

可以对 nums[i] % value 计数,枚举 target 判断是否还剩有同余元素即可。

代码


/**
 * @date 2025-10-16 8:46
 */
public class FindSmallestInteger2598 {

    public int findSmallestInteger(int[] nums, int value) {
        int[] cnt = new int[value];
        for (int num : nums) {
            int rem = num % value;
            rem = rem >= 0 ? rem : rem + value;
            cnt[rem]++;
        }
        int res = 0;
        while (true) {
            int rem = res % value;
            if (cnt[rem] > 0) {
                cnt[rem]--;
            } else {
                return res;
            }
            res++;
        }
    }

}

性能

3350.检测相邻递增子数组II

目标

给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ,请你找出 k 的 最大值,使得存在 两个 相邻 且长度为 k 的 严格递增 子数组。具体来说,需要检查是否存在从下标 a 和 b (a < b) 开始的 两个 子数组,并满足下述全部条件:

  • 这两个子数组 nums[a..a + k - 1] 和 nums[b..b + k - 1] 都是 严格递增 的。
  • 这两个子数组必须是 相邻的,即 b = a + k。

返回 k 的 最大可能 值。

子数组 是数组中的一个连续 非空 的元素序列。

示例 1:

输入:nums = [2,5,7,8,9,2,3,4,3,1]
输出:3
解释:
从下标 2 开始的子数组是 [7, 8, 9],它是严格递增的。
从下标 5 开始的子数组是 [2, 3, 4],它也是严格递增的。
这两个子数组是相邻的,因此 3 是满足题目条件的 最大 k 值。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,4,4,4,4,5,6,7]
输出:2
解释:
从下标 0 开始的子数组是 [1, 2],它是严格递增的。
从下标 2 开始的子数组是 [3, 4],它也是严格递增的。
这两个子数组是相邻的,因此 2 是满足题目条件的 最大 k 值。

说明:

  • 2 <= nums.length <= 2 * 10^5
  • -10^9 <= nums[i] <= 10^9

思路

从数组中找出两个相邻的长度相同的严格递增子数组,求子数组的最大长度。

3349.检测相邻递增子数组I 相比,本题求的是满足条件的最大 k 值。上一题使用动态规划记录以当前元素结尾的严格递增子数组的长度,可以取两个相邻递增子数组的最后一个 dp 值,前一个记为 prev,后一个记为 cur。那么最大的长度为 Math.max(cur / 2, Math.min(prev, cur)),即将当前的 cur 拆分为两个递增子数组,或者取 prevcur 的最小值。可以进行空间优化,仅使用两个变量即可。

代码


/**
 * @date 2025-10-15 8:45
 */
public class MaxIncreasingSubarrays3350 {

    public int maxIncreasingSubarrays(List<Integer> nums) {
        int n = nums.size();
        int cur = 1;
        int prev = 0;
        int res = 1;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            if (nums.get(i) > nums.get(i - 1)) {
                cur++;
                res = Math.max(res, Math.max(cur / 2, Math.min(prev, cur)));
            } else {
                prev = cur;
                cur = 1;
            }
        }
        return res;
    }
}

性能

3349.检测相邻递增子数组I

目标

给你一个由 n 个整数组成的数组 nums 和一个整数 k,请你确定是否存在 两个 相邻 且长度为 k 的 严格递增 子数组。具体来说,需要检查是否存在从下标 a 和 b (a < b) 开始的 两个 子数组,并满足下述全部条件:

  • 这两个子数组 nums[a..a + k - 1] 和 nums[b..b + k - 1] 都是 严格递增 的。
  • 这两个子数组必须是 相邻的,即 b = a + k。

如果可以找到这样的 两个 子数组,请返回 true;否则返回 false。

子数组 是数组中的一个连续 非空 的元素序列。

示例 1:

输入:nums = [2,5,7,8,9,2,3,4,3,1], k = 3
输出:true
解释:
从下标 2 开始的子数组为 [7, 8, 9],它是严格递增的。
从下标 5 开始的子数组为 [2, 3, 4],它也是严格递增的。
两个子数组是相邻的,因此结果为 true。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,4,4,4,4,5,6,7], k = 5
输出:false

说明:

  • 2 <= nums.length <= 100
  • 1 <= 2 * k <= nums.length
  • -1000 <= nums[i] <= 1000

思路

判断是否存在两个长度为 k 的相邻的子数组,要求子数组内严格递增。

定义 dp[i] 表示以 i 结尾的递增子数组的最大长度,如果 nums[i] > nums[i - 1], dp[i] = dp[i - 1] + 1,否则 dp[i] = 1。最后只需判断是否存在 i 使得 dp[i] >= k && dp[i + k] >= k 即可。

代码


/**
 * @date 2025-10-14 9:02
 */
public class HasIncreasingSubarrays3349 {

    public boolean hasIncreasingSubarrays(List<Integer> nums, int k) {
        int n = nums.size();
        int[] dp = new int[n];
        dp[0] = 1;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            if (nums.get(i) > nums.get(i - 1)) {
                dp[i] = dp[i - 1] + 1;
            } else {
                dp[i] = 1;
            }
        }
        for (int i = k - 1; i + k < n; i++) {
            if (dp[i] >= k && dp[i + k] >= k) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

}

性能

2273.移除字母异位词后的结果数组

目标

给你一个下标从 0 开始的字符串 words ,其中 words[i] 由小写英文字符组成。

在一步操作中,需要选出任一下标 i ,从 words 中 删除 words[i] 。其中下标 i 需要同时满足下述两个条件:

  1. 0 < i < words.length
  2. words[i - 1] 和 words[i] 是 字母异位词 。

只要可以选出满足条件的下标,就一直执行这个操作。

在执行所有操作后,返回 words 。可以证明,按任意顺序为每步操作选择下标都会得到相同的结果。

字母异位词 是由重新排列源单词的字母得到的一个新单词,所有源单词中的字母通常恰好只用一次。例如,"dacb" 是 "abdc" 的一个字母异位词。

示例 1:

输入:words = ["abba","baba","bbaa","cd","cd"]
输出:["abba","cd"]
解释:
获取结果数组的方法之一是执行下述步骤:
- 由于 words[2] = "bbaa" 和 words[1] = "baba" 是字母异位词,选择下标 2 并删除 words[2] 。
  现在 words = ["abba","baba","cd","cd"] 。
- 由于 words[1] = "baba" 和 words[0] = "abba" 是字母异位词,选择下标 1 并删除 words[1] 。
  现在 words = ["abba","cd","cd"] 。
- 由于 words[2] = "cd" 和 words[1] = "cd" 是字母异位词,选择下标 2 并删除 words[2] 。
  现在 words = ["abba","cd"] 。
无法再执行任何操作,所以 ["abba","cd"] 是最终答案。

示例 2:

输入:words = ["a","b","c","d","e"]
输出:["a","b","c","d","e"]
解释:
words 中不存在互为字母异位词的两个相邻字符串,所以无需执行任何操作。

说明:

  • 1 <= words.length <= 100
  • 1 <= words[i].length <= 10
  • words[i] 由小写英文字母组成

思路

定义字母异位词是字母构成完全相同的单词,有一个单词列表,如果相邻的单词是字母异位词,仅保留第一个,删除剩余字母异位词,返回最终结果数组。

判断是否是异位词可以将每个单词的字符排序后进行比较,根据题意仅保留第一个单词即可。

代码


/**
 * @date 2025-10-13 8:51
 */
public class RemoveAnagrams2273 {

    public List<String> removeAnagrams(String[] words) {
        int n = words.length;
        String[] tmp = new String[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            char[] chars = words[i].toCharArray();
            Arrays.sort(chars);
            tmp[i] = new String(chars);
        }
        List<String> res = new ArrayList<>();
        res.add(words[0]);
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            if (tmp[i].equals(tmp[i - 1])) {
                continue;
            }
            res.add(words[i]);
        }
        return res;
    }

}

性能

3539.魔法序列的数组乘积之和

目标

给你两个整数 M 和 K,和一个整数数组 nums。

一个整数序列 seq 如果满足以下条件,被称为 魔法 序列:

  • seq 的序列长度为 M。
  • 0 <= seq[i] < nums.length
  • 2^seq[0] + 2^seq[1] + ... + 2^seq[M - 1] 的 二进制形式 有 K 个 置位。

这个序列的 数组乘积 定义为 prod(seq) = (nums[seq[0]] * nums[seq[1]] * ... * nums[seq[M - 1]])

返回所有有效 魔法 序列的 数组乘积 的 总和 。

由于答案可能很大,返回结果对 10^9 + 7 取模。

置位 是指一个数字的二进制表示中值为 1 的位。

示例 1:

输入: M = 5, K = 5, nums = [1,10,100,10000,1000000]
输出: 991600007
解释:
所有 [0, 1, 2, 3, 4] 的排列都是魔法序列,每个序列的数组乘积是 1013。

示例 2:

输入: M = 2, K = 2, nums = [5,4,3,2,1]
输出: 170
解释:
魔法序列有 [0, 1],[0, 2],[0, 3],[0, 4],[1, 0],[1, 2],[1, 3],[1, 4],[2, 0],[2, 1],[2, 3],[2, 4],[3, 0],[3, 1],[3, 2],[3, 4],[4, 0],[4, 1],[4, 2] 和 [4, 3]。

示例 3:

输入: M = 1, K = 1, nums = [28]
输出: 28
解释:
唯一的魔法序列是 [0]。

说明:

  • 1 <= K <= M <= 30
  • 1 <= nums.length <= 50
  • 1 <= nums[i] <= 10^8

思路

代码

性能

3186.施咒的最大总伤害

目标

一个魔法师有许多不同的咒语。

给你一个数组 power ,其中每个元素表示一个咒语的伤害值,可能会有多个咒语有相同的伤害值。

已知魔法师使用伤害值为 power[i] 的咒语时,他们就 不能 使用伤害为 power[i] - 2 ,power[i] - 1 ,power[i] + 1 或者 power[i] + 2 的咒语。

每个咒语最多只能被使用 一次 。

请你返回这个魔法师可以达到的伤害值之和的 最大值 。

示例 1:

输入:power = [1,1,3,4]
输出:6
解释:
可以使用咒语 0,1,3,伤害值分别为 1,1,4,总伤害值为 6 。

示例 2:

输入:power = [7,1,6,6]
输出:13
解释:
可以使用咒语 1,2,3,伤害值分别为 1,6,6,总伤害值为 13 。

说明:

  • 1 <= power.length <= 10^5
  • 1 <= power[i] <= 10^9

思路

有一个数组 power 表示咒语的伤害值,魔法师使用其中任意咒语后,就无法再使用伤害值 +1 +2 -1 -2 的咒语,每个咒语只能使用一次,求伤害值的最大值。

使用哈希表记录伤害值相同的和,创建新数组(不包含重复伤害值),根据伤害值排序。如果不选当前伤害值,状态可以从后面转移而来,如果选则从后面大于当前伤害值 + 2 的转移而来。

代码


/**
 * @date 2025-10-11 8:57
 */
public class MaximumTotalDamage3186 {

    public long maximumTotalDamage(int[] power) {
        Map<Integer, Long> sum = new HashMap<>();
        for (int i : power) {
            sum.merge(i, (long) i, Long::sum);
        }
        int n = sum.size();
        int[] powers = new int[n];
        int i = 0;
        for (Integer damage : sum.keySet()) {
            powers[i++] = damage;
        }
        Arrays.sort(powers);
        long[] mem = new long[n + 1];
        mem[n - 1] = sum.get(powers[n - 1]);
        for (int j = n - 2; j >= 0; j--) {
            int k = j;
            while (k < n && powers[k] - powers[j] <= 2) {
                k++;
            }
            mem[j] = Math.max(mem[j + 1], mem[k] + sum.get(powers[j]));
        }
        return mem[0];
    }

}

性能