808.分汤

目标

你有两种汤,A 和 B,每种初始为 n 毫升。在每一轮中,会随机选择以下四种服务操作中的一种,每种操作的概率为 0.25,且与之前的所有轮次 无关:

  1. 从汤 A 取 100 毫升,从汤 B 取 0 毫升
  2. 从汤 A 取 75 毫升,从汤 B 取 25 毫升
  3. 从汤 A 取 50 毫升,从汤 B 取 50 毫升
  4. 从汤 A 取 25 毫升,从汤 B 取 75 毫升

注意:

  • 不存在先分配 100 ml 汤B 的操作。
  • 汤 A 和 B 在每次操作中同时被倒入。
  • 如果一次操作要求你倒出比剩余的汤更多的量,请倒出该汤剩余的所有部分。

操作过程在任何回合中任一汤被用完后立即停止。

返回汤 A 在 B 前耗尽的概率,加上两种汤在 同一回合 耗尽概率的一半。返回值在正确答案 10^-5 的范围内将被认为是正确的。

示例 1:

输入:n = 50
输出:0.62500
解释:
如果我们选择前两个操作,A 首先将变为空。
对于第三个操作,A 和 B 会同时变为空。
对于第四个操作,B 首先将变为空。
所以 A 变为空的总概率加上 A 和 B 同时变为空的概率的一半是 0.25 *(1 + 1 + 0.5 + 0)= 0.625。

示例 2:

输入:n = 100
输出:0.71875
解释:
如果我们选择第一个操作,A 首先将变为空。
如果我们选择第二个操作,A 将在执行操作 [1, 2, 3] 时变为空,然后 A 和 B 在执行操作 4 时同时变空。
如果我们选择第三个操作,A 将在执行操作 [1, 2] 时变为空,然后 A 和 B 在执行操作 3 时同时变空。
如果我们选择第四个操作,A 将在执行操作 1 时变为空,然后 A 和 B 在执行操作 2 时同时变空。
所以 A 变为空的总概率加上 A 和 B 同时变为空的概率的一半是 0.71875。

说明:

  • 0 <= n <= 10^9

思路

代码

性能

3363.最多可收集的水果数目

目标

有一个游戏,游戏由 n x n 个房间网格状排布组成。

给你一个大小为 n x n 的二维整数数组 fruits ,其中 fruits[i][j] 表示房间 (i, j) 中的水果数目。有三个小朋友 一开始 分别从角落房间 (0, 0) ,(0, n - 1) 和 (n - 1, 0) 出发。

每一位小朋友都会 恰好 移动 n - 1 次,并到达房间 (n - 1, n - 1) :

  • 从 (0, 0) 出发的小朋友每次移动从房间 (i, j) 出发,可以到达 (i + 1, j + 1) ,(i + 1, j) 和 (i, j + 1) 房间之一(如果存在)。
  • 从 (0, n - 1) 出发的小朋友每次移动从房间 (i, j) 出发,可以到达房间 (i + 1, j - 1) ,(i + 1, j) 和 (i + 1, j + 1) 房间之一(如果存在)。
  • 从 (n - 1, 0) 出发的小朋友每次移动从房间 (i, j) 出发,可以到达房间 (i - 1, j + 1) ,(i, j + 1) 和 (i + 1, j + 1) 房间之一(如果存在)。

当一个小朋友到达一个房间时,会把这个房间里所有的水果都收集起来。如果有两个或者更多小朋友进入同一个房间,只有一个小朋友能收集这个房间的水果。当小朋友离开一个房间时,这个房间里不会再有水果。

请你返回三个小朋友总共 最多 可以收集多少个水果。

示例 1:

输入:fruits = [[1,2,3,4],[5,6,8,7],[9,10,11,12],[13,14,15,16]]
输出:100
解释:
这个例子中:
第 1 个小朋友(绿色)的移动路径为 (0,0) -> (1,1) -> (2,2) -> (3, 3) 。
第 2 个小朋友(红色)的移动路径为 (0,3) -> (1,2) -> (2,3) -> (3, 3) 。
第 3 个小朋友(蓝色)的移动路径为 (3,0) -> (3,1) -> (3,2) -> (3, 3) 。
他们总共能收集 1 + 6 + 11 + 1 + 4 + 8 + 12 + 13 + 14 + 15 = 100 个水果。

示例 2:

输入:fruits = [[1,1],[1,1]]
输出:4
解释:
这个例子中:
第 1 个小朋友移动路径为 (0,0) -> (1,1) 。
第 2 个小朋友移动路径为 (0,1) -> (1,1) 。
第 3 个小朋友移动路径为 (1,0) -> (1,1) 。
他们总共能收集 1 + 1 + 1 + 1 = 4 个水果。

说明:

  • 2 <= n == fruits.length == fruits[i].length <= 1000
  • 0 <= fruits[i][j] <= 1000

思路

有一个 n x n 排列的房间,房间中放有水果,fruits[i][j] 表示坐标为 (i, j) 的房间中的水果数量,有三个小朋友 A B C 同时从 (0, 0) (0, n - 1) (n - 1, 0) 出发,A 可以向 走,B 可以向 走,C 可以向 走,每一个小朋友到达一个房间会带走所有水果,求三个小朋友从起点出发,恰好走 n - 1 步 到达 (n - 1, n - 1) 总共可以收集的水果数量。

// todo

代码

性能

3479.水果成篮III

目标

给你两个长度为 n 的整数数组,fruits 和 baskets,其中 fruits[i] 表示第 i 种水果的 数量,baskets[j] 表示第 j 个篮子的 容量。

你需要对 fruits 数组从左到右按照以下规则放置水果:

  • 每种水果必须放入第一个 容量大于等于 该水果数量的 最左侧可用篮子 中。
  • 每个篮子只能装 一种 水果。
  • 如果一种水果 无法放入 任何篮子,它将保持 未放置。

返回所有可能分配完成后,剩余未放置的水果种类的数量。

示例 1

输入: fruits = [4,2,5], baskets = [3,5,4]
输出: 1
解释:
fruits[0] = 4 放入 baskets[1] = 5。
fruits[1] = 2 放入 baskets[0] = 3。
fruits[2] = 5 无法放入 baskets[2] = 4。
由于有一种水果未放置,我们返回 1。

示例 2

输入: fruits = [3,6,1], baskets = [6,4,7]
输出: 0
解释:
fruits[0] = 3 放入 baskets[0] = 6。
fruits[1] = 6 无法放入 baskets[1] = 4(容量不足),但可以放入下一个可用的篮子 baskets[2] = 7。
fruits[2] = 1 放入 baskets[1] = 4。
由于所有水果都已成功放置,我们返回 0。

说明:

  • n == fruits.length == baskets.length
  • 1 <= n <= 10^5
  • 1 <= fruits[i], baskets[i] <= 10^9

思路

有水果 fruits 与 篮子 baskets 两个数组,fruits[i] 表示下标为 i 的水果数量,baskets[i] 表示下标为 i 位置上篮子的容量。现在需要按 fruits 的顺序从左往右将其放入篮子中,放置的位置是第一个能够容下水果的篮子,每个篮子只能放一种水果,如果没有位置能放下则保持未放置状态,求剩余未放置的水果种类。

暴力解法是枚举每种水果数量,然后枚举篮子,标记第一个能放下的篮子,时间复杂度为 O(n^2)。由于 basket 是无序的,没办法使用二分查找,并且排序会影响最终结果。因为未排序前,数量小的水果可能占据了大的篮子,导致数量多的水果无法放置。

考虑将 basket 分块,记录每一块的最大值,然后找到块内第一个大于 fruits[i] 的元素,然后将其置零。

代码


/**
 * @date 2025-08-05 15:20
 */
public class NumOfUnplacedFruits3479 {

    public int numOfUnplacedFruits(int[] fruits, int[] baskets) {
        int n = fruits.length;
        int blockSize = (int) Math.ceil(Math.sqrt(n));
        int m = (int) Math.ceil((double) n / blockSize);
        int[] block = new int[m];
        int bi = 0;
        while (bi < m) {
            int start = bi * blockSize;
            int max = 0;
            for (int j = start; j < start + blockSize && j < n; j++) {
                max = Math.max(max, baskets[j]);
            }
            block[bi++] = max;
        }
        int res = n;
        for (int fruit : fruits) {
            int i = 0;
            for (; i < m; i++) {
                if (fruit <= block[i]) {
                    res--;
                    break;
                }
            }
            int start = i * blockSize;
            int newMax = 0;
            for (int j = start; j < start + blockSize && j < n; j++) {
                if (baskets[j] >= fruit) {
                    if (baskets[j] == block[i]) {
                        for (int k = j + 1; k < start + blockSize && k < n; k++) {
                            newMax = Math.max(newMax, baskets[k]);
                        }
                        block[i] = newMax;
                    }
                    baskets[j] = 0;
                    break;
                } else {
                    newMax = Math.max(newMax, baskets[j]);
                }
            }
        }
        return res;
    }

}

性能

3477.水果成篮II

目标

给你两个长度为 n 的整数数组,fruits 和 baskets,其中 fruits[i] 表示第 i 种水果的 数量,baskets[j] 表示第 j 个篮子的 容量。

你需要对 fruits 数组从左到右按照以下规则放置水果:

  • 每种水果必须放入第一个 容量大于等于 该水果数量的 最左侧可用篮子 中。
  • 每个篮子只能装 一种 水果。
  • 如果一种水果 无法放入 任何篮子,它将保持 未放置。

返回所有可能分配完成后,剩余未放置的水果种类的数量。

示例 1

输入: fruits = [4,2,5], baskets = [3,5,4]
输出: 1
解释:
fruits[0] = 4 放入 baskets[1] = 5。
fruits[1] = 2 放入 baskets[0] = 3。
fruits[2] = 5 无法放入 baskets[2] = 4。
由于有一种水果未放置,我们返回 1。

示例 2

输入: fruits = [3,6,1], baskets = [6,4,7]
输出: 0
解释:
fruits[0] = 3 放入 baskets[0] = 6。
fruits[1] = 6 无法放入 baskets[1] = 4(容量不足),但可以放入下一个可用的篮子 baskets[2] = 7。
fruits[2] = 1 放入 baskets[1] = 4。
由于所有水果都已成功放置,我们返回 0。

说明:

  • n == fruits.length == baskets.length
  • 1 <= n <= 100
  • 1 <= fruits[i], baskets[i] <= 1000

思路

有一个数组 basketsfruits,从左到右遍历 fruits,并删除 baskets 中第一个大于等于 fruits[i] 的元素,返回 baskets 最后剩余元素个数。

依题意模拟。

代码


/**
 * @date 2025-08-05 9:10
 */
public class NumOfUnplacedFruits3477 {

    public int numOfUnplacedFruits(int[] fruits, int[] baskets) {
        int n = fruits.length;
        int res = n;
        for (int fruit : fruits) {
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                if (baskets[i] >= fruit){
                    res--;
                    baskets[i] = 0;
                    break;
                }
            }
        }
        return res;
    }

}

性能

904.水果成篮

目标

你正在探访一家农场,农场从左到右种植了一排果树。这些树用一个整数数组 fruits 表示,其中 fruits[i] 是第 i 棵树上的水果 种类 。

你想要尽可能多地收集水果。然而,农场的主人设定了一些严格的规矩,你必须按照要求采摘水果:

  • 你只有 两个 篮子,并且每个篮子只能装 单一类型 的水果。每个篮子能够装的水果总量没有限制。
  • 你可以选择任意一棵树开始采摘,你必须从 每棵 树(包括开始采摘的树)上 恰好摘一个水果 。采摘的水果应当符合篮子中的水果类型。每采摘一次,你将会向右移动到下一棵树,并继续采摘。
  • 一旦你走到某棵树前,但水果不符合篮子的水果类型,那么就必须停止采摘。

给你一个整数数组 fruits ,返回你可以收集的水果的 最大 数目。

示例 1:

输入:fruits = [1,2,1]
输出:3
解释:可以采摘全部 3 棵树。

示例 2:

输入:fruits = [0,1,2,2]
输出:3
解释:可以采摘 [1,2,2] 这三棵树。
如果从第一棵树开始采摘,则只能采摘 [0,1] 这两棵树。

示例 3:

输入:fruits = [1,2,3,2,2]
输出:4
解释:可以采摘 [2,3,2,2] 这四棵树。
如果从第一棵树开始采摘,则只能采摘 [1,2] 这两棵树。

示例 4:

输入:fruits = [3,3,3,1,2,1,1,2,3,3,4]
输出:5
解释:可以采摘 [1,2,1,1,2] 这五棵树。

说明:

  • 1 <= fruits.length <= 10^5
  • 0 <= fruits[i] < fruits.length

思路

求满足条件的子数组的最大长度,要求子数组最多包含两个不同的元素。

滑动窗口。

代码


/**
 * @date 2025-08-04 8:51
 */
public class TotalFruit904 {

    public int totalFruit(int[] fruits) {
        int n = fruits.length;
        int res = 0;
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        int l = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            map.merge(fruits[i], 1, Integer::sum);
            while (map.size() > 2) {
                map.merge(fruits[l], -1, Integer::sum);
                if (map.get(fruits[l]) == 0) {
                    map.remove(fruits[l]);
                }
                l++;
            }
            res = Math.max(res, i - l + 1);
        }
        return res;
    }

}

性能

2106.摘水果

目标

在一个无限的 x 坐标轴上,有许多水果分布在其中某些位置。给你一个二维整数数组 fruits ,其中 fruits[i] = [positioni, amounti] 表示共有 amounti 个水果放置在 positioni 上。fruits 已经按 positioni 升序排列 ,每个 positioni 互不相同 。

另给你两个整数 startPos 和 k 。最初,你位于 startPos 。从任何位置,你可以选择 向左或者向右 走。在 x 轴上每移动 一个单位 ,就记作 一步 。你总共可以走 最多 k 步。你每达到一个位置,都会摘掉全部的水果,水果也将从该位置消失(不会再生)。

返回你可以摘到水果的 最大总数 。

示例 1:

输入:fruits = [[2,8],[6,3],[8,6]], startPos = 5, k = 4
输出:9
解释:
最佳路线为:
- 向右移动到位置 6 ,摘到 3 个水果
- 向右移动到位置 8 ,摘到 6 个水果
移动 3 步,共摘到 3 + 6 = 9 个水果

示例 2:

输入:fruits = [[0,9],[4,1],[5,7],[6,2],[7,4],[10,9]], startPos = 5, k = 4
输出:14
解释:
可以移动最多 k = 4 步,所以无法到达位置 0 和位置 10 。
最佳路线为:
- 在初始位置 5 ,摘到 7 个水果
- 向左移动到位置 4 ,摘到 1 个水果
- 向右移动到位置 6 ,摘到 2 个水果
- 向右移动到位置 7 ,摘到 4 个水果
移动 1 + 3 = 4 步,共摘到 7 + 1 + 2 + 4 = 14 个水果

示例 3:

输入:fruits = [[0,3],[6,4],[8,5]], startPos = 3, k = 2
输出:0
解释:
最多可以移动 k = 2 步,无法到达任一有水果的地方

说明:

  • 1 <= fruits.length <= 10^5
  • fruits[i].length == 2
  • 0 <= startPos, positioni <= 2 * 10^5
  • 对于任意 i > 0 ,positioni-1 < positioni 均成立(下标从 0 开始计数)
  • 1 <= amounti <= 10^4
  • 0 <= k <= 2 * 10^5

思路

代码

性能

2561.重排水果

目标

你有两个果篮,每个果篮中有 n 个水果。给你两个下标从 0 开始的整数数组 basket1 和 basket2 ,用以表示两个果篮中每个水果的交换成本。你想要让两个果篮相等。为此,可以根据需要多次执行下述操作:

  • 选中两个下标 i 和 j ,并交换 basket1 中的第 i 个水果和 basket2 中的第 j 个水果。
  • 交换的成本是 min(basket1i,basket2j) 。

根据果篮中水果的成本进行排序,如果排序后结果完全相同,则认为两个果篮相等。

返回使两个果篮相等的最小交换成本,如果无法使两个果篮相等,则返回 -1 。

示例 1:

输入:basket1 = [4,2,2,2], basket2 = [1,4,1,2]
输出:1
解释:交换 basket1 中下标为 1 的水果和 basket2 中下标为 0 的水果,交换的成本为 1 。此时,basket1 = [4,1,2,2] 且 basket2 = [2,4,1,2] 。重排两个数组,发现二者相等。

示例 2:

输入:basket1 = [2,3,4,1], basket2 = [3,2,5,1]
输出:-1
解释:可以证明无法使两个果篮相等。

说明:

  • basket1.length == bakste2.length
  • 1 <= basket1.length <= 10^5
  • 1 <= basket1i,basket2i <= 10^9

思路

代码

性能

118.杨辉三角

目标

给定一个非负整数 numRows,生成「杨辉三角」的前 numRows 行。

在「杨辉三角」中,每个数是它左上方和右上方的数的和。

示例 1:

输入: numRows = 5
输出: [[1],[1,1],[1,2,1],[1,3,3,1],[1,4,6,4,1]]

示例 2:

输入: numRows = 1
输出: [[1]]

说明:

  • 1 <= numRows <= 30

思路

依题意模拟即可。

代码


/**
 * @date 2025-08-01 8:46
 */
public class Generate118 {

    public List<List<Integer>> generate(int numRows) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        List<Integer> firstRow = new ArrayList<>();
        firstRow.add(1);
        res.add(firstRow);
        for (int i = 1; i < numRows; i++) {
            List<Integer> tmp = new ArrayList<>(i + 1);
            tmp.add(1);
            List<Integer> list = res.get(i - 1);
            for (int j = 1; j < list.size(); j++) {
                tmp.add(list.get(j - 1) + list.get(j));
            }
            tmp.add(1);
            res.add(tmp);
        }
        return res;
    }

}

性能

2683.相邻值的按位异或

目标

下标从 0 开始、长度为 n 的数组 derived 是由同样长度为 n 的原始 二进制数组 original 通过计算相邻值的 按位异或(⊕)派生而来。

特别地,对于范围 [0, n - 1] 内的每个下标 i :

  • 如果 i = n - 1 ,那么 derived[i] = original[i] ⊕ original[0]
  • 否则 derived[i] = original[i] ⊕ original[i + 1]

给你一个数组 derived ,请判断是否存在一个能够派生得到 derived 的 有效原始二进制数组 original 。

如果存在满足要求的原始二进制数组,返回 true ;否则,返回 false 。

  • 二进制数组是仅由 0 和 1 组成的数组。

示例 1:

输入:derived = [1,1,0]
输出:true
解释:能够派生得到 [1,1,0] 的有效原始二进制数组是 [0,1,0] :
derived[0] = original[0] ⊕ original[1] = 0 ⊕ 1 = 1 
derived[1] = original[1] ⊕ original[2] = 1 ⊕ 0 = 1
derived[2] = original[2] ⊕ original[0] = 0 ⊕ 0 = 0

示例 2:

输入:derived = [1,1]
输出:true
解释:能够派生得到 [1,1] 的有效原始二进制数组是 [0,1] :
derived[0] = original[0] ⊕ original[1] = 1
derived[1] = original[1] ⊕ original[0] = 1

示例 3:

输入:derived = [1,0]
输出:false
解释:不存在能够派生得到 [1,0] 的有效原始二进制数组。

说明:

  • n == derived.length
  • 1 <= n <= 10^5
  • derived 中的值不是 0 就是 1 。

思路

给定一个 二进制 数组 derived,判断它是否是某个 循环二进制 数组相邻元素按位异或的结果。

可以假定原数组第一个元素是 1,根据 derived 数组可以推出其余元素 original[i + 1] = derived[i] ^ original[i]。当得到 original[n - 1] 时,只需验证 original[n - 1] ^ original[0] == derived[n - 1]

代码


/**
 * @date 2025-07-31 8:45
 */
public class DoesValidArrayExist2683 {

    public boolean doesValidArrayExist(int[] derived) {
        int n = derived.length;
        int first = 1;
        int prev = first;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
            prev ^= derived[i - 1];
        }
        return (prev ^ first) == derived[n - 1];
    }
}

性能

2419.按位与最大的最长子数组

目标

给你一个长度为 n 的整数数组 nums 。

考虑 nums 中进行 按位与(bitwise AND)运算得到的值 最大 的 非空 子数组。

  • 换句话说,令 k 是 nums 任意 子数组执行按位与运算所能得到的最大值。那么,只需要考虑那些执行一次按位与运算后等于 k 的子数组。

返回满足要求的 最长 子数组的长度。

数组的按位与就是对数组中的所有数字进行按位与运算。

子数组 是数组中的一个连续元素序列。

示例 1:

输入:nums = [1,2,3,3,2,2]
输出:2
解释:
子数组按位与运算的最大值是 3 。
能得到此结果的最长子数组是 [3,3],所以返回 2 。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,4]
输出:1
解释:
子数组按位与运算的最大值是 4 。
能得到此结果的最长子数组是 [4],所以返回 1 。

说明:

  • 1 <= nums.length <= 10^5
  • 1 <= nums[i] <= 10^6

思路

两个数按位与的结果一定不会比这两个数更大。问题转化为连续的最大值长度。

代码


/**
 * @date 2025-07-30 10:28
 */
public class LongestSubarray2419 {

    public int longestSubarray(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int max = Arrays.stream(nums).max().getAsInt();
        int res = 1;
        int i = 0;
        while (i < n){
            int l = 0;
            while (i < n && nums[i++] == max){
                l++;
            }
            res = Math.max(res, l);
        }
        return res;
    }
}

性能