1541.平衡括号字符串的最少插入次数

目标

给你一个括号字符串 s ,它只包含字符 '(' 和 ')' 。一个括号字符串被称为平衡的当它满足:

  • 任何左括号 '(' 必须对应两个连续的右括号 '))' 。
  • 左括号 '(' 必须在对应的连续两个右括号 '))' 之前。

比方说 "())", "())(())))" 和 "(())())))" 都是平衡的, ")()", "()))" 和 "(()))" 都是不平衡的。

你可以在任意位置插入字符 '(' 和 ')' 使字符串平衡。

请你返回让 s 平衡的最少插入次数。

示例 1:

输入:s = "(()))"
输出:1
解释:第二个左括号有与之匹配的两个右括号,但是第一个左括号只有一个右括号。我们需要在字符串结尾额外增加一个 ')' 使字符串变成平衡字符串 "(())))" 。

示例 2:

输入:s = "())"
输出:0
解释:字符串已经平衡了。

示例 3:

输入:s = "))())("
输出:3
解释:添加 '(' 去匹配最开头的 '))' ,然后添加 '))' 去匹配最后一个 '(' 。

示例 4:

输入:s = "(((((("
输出:12
解释:添加 12 个 ')' 得到平衡字符串。

示例 5:

输入:s = ")))))))"
输出:5
解释:在字符串开头添加 4 个 '(' 并在结尾添加 1 个 ')' ,字符串变成平衡字符串 "(((())))))))" 。

说明:

  • 1 <= s.length <= 10^5
  • s 只包含 '(' 和 ')' 。

思路

定义平衡括号字符串是每一个左括号都对应有两个连续右括号的字符串。有一个括号字符串 s,每次操作可以插入一个 ( 或者 ),求使括号字符串变平衡的最小操作次数。

记录未匹配的左括号数量 lc,遇到连续的右括号直接滑倒结束并计数 rc,贪心策略:

  • 如果 lc >= rc,如果 rc 为奇数,需要补一个右括号,操作加一,lc 减去已匹配的数量,rc 置零。
  • 否则,每两个右括号匹配需要补一个左括号,操作加 rc / 2,如果 rc 是奇数,需要补一对括号,操作加 2。

代码


/**
 * @date 2026-10-09 9:09
 */
public class MinInsertions1541 {

    public int minInsertions(String s) {
        char[] chars = s.toCharArray();
        int n = s.length();
        int lc = 0, rc = 0, res = 0;
        int i = 0;
        while (i < n) {
            if (chars[i] == '(') {
                lc += 2;
                i++;
            } else {
                while (i < n && chars[i] == ')') {
                    i++;
                    rc++;
                }
            }
            if (lc >= rc) {
                res += rc % 2;
                lc -= rc + rc % 2;
                rc = 0;
            } else {
                rc -= lc;
                int rem = rc % 2;
                res += rc / 2 + (rem == 0 ? 0 : 2);
                rc = 0;
                lc = 0;
            }
        }
        return res + lc;
    }

}

性能

1021.删除最外层的括号

目标

有效括号字符串为空 ""、"(" + A + ")" 或 A + B ,其中 A 和 B 都是有效的括号字符串,+ 代表字符串的连接。

  • 例如,"","()","(())()" 和 "(()(()))" 都是有效的括号字符串。

如果有效字符串 s 非空,且不存在将其拆分为 s = A + B 的方法,我们称其为原语(primitive),其中 A 和 B 都是非空有效括号字符串。

给出一个非空有效字符串 s,考虑将其进行原语化分解,使得:s = P_1 + P_2 + ... + P_k,其中 P_i 是有效括号字符串原语。

对 s 进行原语化分解,删除分解中每个原语字符串的最外层括号,返回 s 。

示例 1:

输入:s = "(()())(())"
输出:"()()()"
解释:
输入字符串为 "(()())(())",原语化分解得到 "(()())" + "(())",
删除每个部分中的最外层括号后得到 "()()" + "()" = "()()()"。

示例 2:

输入:s = "(()())(())(()(()))"
输出:"()()()()(())"
解释:
输入字符串为 "(()())(())(()(()))",原语化分解得到 "(()())" + "(())" + "(()(()))",
删除每个部分中的最外层括号后得到 "()()" + "()" + "()(())" = "()()()()(())"。

示例 3:

输入:s = "()()"
输出:""
解释:
输入字符串为 "()()",原语化分解得到 "()" + "()",
删除每个部分中的最外层括号后得到 "" + "" = ""。

说明:

  • 1 <= s.length <= 10^5
  • s[i] 为 '(' 或 ')'
  • s 是一个有效括号字符串

思路

有一个仅由 ( 或 ) 组成非空有效括号字符串。删掉最外层的括号并返回删除后的字符串。最外层指没有被嵌套在其它括号内部的括号。

如果左括号的数量等于右括号的数量说明匹配到了最外层括号,去掉首尾保留中间即可。

代码


/**
 * @date 2026-10-08 9:12
 */
public class RemoveOuterParentheses1021 {

    public String removeOuterParentheses(String s) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int n = s.length();
        int lc = 0, rc = 0, l = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (s.charAt(i) == '(') {
                lc++;
                if (lc == 1) {
                    l = i;
                }
            } else {
                rc++;
                if (lc == rc) {
                    sb.append(s.substring(l + 1, i));
                    lc = 0;
                    rc = 0;
                }
            }
        }
        return sb.toString();
    }
}

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1614.括号的最大嵌套深度

目标

给定 有效括号字符串 s,返回 s 的 嵌套深度。嵌套深度是嵌套括号的 最大 数量。

示例 1:

输入:s = "(1+(2*3)+((8)/4))+1"
输出:3
解释:数字 8 在嵌套的 3 层括号中。

示例 2:

输入:s = "(1)+((2))+(((3)))"
输出:3
解释:数字 3 在嵌套的 3 层括号中。

示例 3:

输入:s = "()(())((()()))"
输出:3

说明:

  • 1 <= s.length <= 100
  • s 由数字 0-9 和字符 '+'、'-'、'*'、'/'、'('、')' 组成
  • 题目数据保证括号字符串 s 是 有效的括号字符串

思路

s 是一个有效的括号字符串,其中的括号是能够合法匹配的。返回 s 中括号嵌套的最大深度。

遇到 ( 深度加一,遇到 ) 深度减一,记录深度的最大值即可。

代码


/**
 * @date 2026-09-28 10:04
 */
public class MaxDepth1614 {

    public int maxDepth(String s) {
        int res = 0;
        int n = s.length();
        int depth = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (s.charAt(i) == '(') {
                depth++;
                res = Math.max(res, depth);
            } else if (s.charAt(i) == ')') {
                depth--;
            }
        }
        return res;
    }
}

性能

2095.删除链表的中间节点

目标

给你一个链表的头节点 head 。删除 链表的 中间节点 ,并返回修改后的链表的头节点 head 。

长度为 n 链表的中间节点是从头数起第 ⌊n / 2⌋ 个节点(下标从 0 开始),其中 ⌊x⌋ 表示小于或等于 x 的最大整数。

对于 n = 1、2、3、4 和 5 的情况,中间节点的下标分别是 0、1、1、2 和 2 。

示例 1:

输入:head = [1,3,4,7,1,2,6]
输出:[1,3,4,1,2,6]
解释:
上图表示给出的链表。节点的下标分别标注在每个节点的下方。
由于 n = 7 ,值为 7 的节点 3 是中间节点,用红色标注。
返回结果为移除节点后的新链表。 

示例 2:

输入:head = [1,2,3,4]
输出:[1,2,4]
解释:
上图表示给出的链表。
对于 n = 4 ,值为 3 的节点 2 是中间节点,用红色标注。

示例 3:

输入:head = [2,1]
输出:[2]
解释:
上图表示给出的链表。
对于 n = 2 ,值为 1 的节点 1 是中间节点,用红色标注。
值为 2 的节点 0 是移除节点 1 后剩下的唯一一个节点。

说明:

  • 链表中节点的数目在范围 [1, 10^5] 内
  • 1 <= Node.val <= 10^5

思路

删除链表的中间节点。

使用快慢指针,开始时都指向头节点,快指针每次走两步,慢指针走一步。当快指针指向最后一个节点或者 null 时,慢指针指向中间节点。因此需要在慢指针更新前将节点删除掉。

代码


/**
 * @date 2026-06-15 8:59
 */
public class DeleteMiddle2095 {

    public ListNode deleteMiddle(ListNode head) {
        if (head.next == null) {
            return null;
        }
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while (true) {
            fast = fast.next.next;
            if (fast == null || fast.next == null) {
                slow.next = slow.next.next;
                break;
            }
            slow = slow.next;
        }
        return head;
    }

}

性能

1861.旋转盒子

目标

给你一个 m x n 的字符矩阵 boxGrid ,它表示一个箱子的侧视图。箱子的每一个格子可能为:

  • '#' 表示石头
  • '*' 表示固定的障碍物
  • '.' 表示空位置

这个箱子被 顺时针旋转 90 度 ,由于重力原因,部分石头的位置会发生改变。每个石头会垂直掉落,直到它遇到障碍物,另一个石头或者箱子的底部。重力 不会 影响障碍物的位置,同时箱子旋转不会产生惯性 ,也就是说石头的水平位置不会发生改变。

题目保证初始时 boxGrid 中的石头要么在一个障碍物上,要么在另一个石头上,要么在箱子的底部。

请你返回一个 n x m 的矩阵,表示按照上述旋转后,箱子内的结果。

示例 1:

输入:box = [["#",".","#"]]
输出:[["."],
      ["#"],
      ["#"]]

示例 2:

输入:box = [["#",".","*","."],
            ["#","#","*","."]]
输出:[["#","."],
      ["#","#"],
      ["*","*"],
      [".","."]]

示例 3:

输入:box = [["#","#","*",".","*","."],
            ["#","#","#","*",".","."],
            ["#","#","#",".","#","."]]
输出:[[".","#","#"],
      [".","#","#"],
      ["#","#","*"],
      ["#","*","."],
      ["#",".","*"],
      ["#",".","."]]

说明:

  • m == boxGrid.length
  • n == boxGrid[i].length
  • 1 <= m, n <= 500
  • boxGrid[i][j] 只可能是 '#' ,'*' 或者 '.' 。

思路

有一个 m x n 矩阵,. 表示空位,# 表示石头,* 表示障碍物。将矩阵顺时针旋转 90°,石头遇到障碍物或者底部会停止下落,返回最终的结果。

根据题意模拟,旋转矩阵,然后分别处理每一列,将石头加入栈中,并将当前格子置空,如果遇到障碍物或者底部则向上填充石头。

代码


/**
 * @date 2026-05-06 9:42
 */
public class RotateTheBox1861 {

    public char[][] rotateTheBox(char[][] boxGrid) {
        boxGrid = rotate(boxGrid);
        int m = boxGrid.length;
        int n = boxGrid[0].length;
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            Deque<Character> q = new ArrayDeque<>();
            for (int i = 0; i < m; i++) {
                char c = boxGrid[i][j];
                if (c == '#') {
                    q.push(c);
                    boxGrid[i][j] = '.';
                } else if (c == '*') {
                    int k = i - 1;
                    while (!q.isEmpty()){
                        boxGrid[k--][j] = q.pop();
                    }
                }
            }
            int i = m - 1;
            while (!q.isEmpty()){
                boxGrid[i--][j] = q.pop();
            }
        }
        return boxGrid;
    }

    public char[][] rotate(char[][] grid) {
        int m = grid.length;
        int n = grid[0].length;
        char[][] rotated = new char[n][m];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                rotated[j][m - 1 - i] = grid[i][j];
            }
        }
        return rotated;
    }
}

性能

2751.机器人碰撞

目标

现有 n 个机器人,编号从 1 开始,每个机器人包含在路线上的位置、健康度和移动方向。

给你下标从 0 开始的两个整数数组 positions、healths 和一个字符串 directions(directions[i] 为 'L' 表示 向左 或 'R' 表示 向右)。 positions 中的所有整数 互不相同 。

所有机器人以 相同速度 同时 沿给定方向在路线上移动。如果两个机器人移动到相同位置,则会发生 碰撞 。

如果两个机器人发生碰撞,则将 健康度较低 的机器人从路线中 移除 ,并且另一个机器人的健康度 减少 1 。幸存下来的机器人将会继续沿着与之前 相同 的方向前进。如果两个机器人的健康度相同,则将二者都从路线中移除。

请你确定全部碰撞后幸存下的所有机器人的 健康度 ,并按照原来机器人编号的顺序排列。即机器人 1 (如果幸存)的最终健康度,机器人 2 (如果幸存)的最终健康度等。 如果不存在幸存的机器人,则返回空数组。

在不再发生任何碰撞后,请你以数组形式,返回所有剩余机器人的健康度(按机器人输入中的编号顺序)。

注意:位置 positions 可能是乱序的。

示例 1:

输入:positions = [5,4,3,2,1], healths = [2,17,9,15,10], directions = "RRRRR"
输出:[2,17,9,15,10]
解释:在本例中不存在碰撞,因为所有机器人向同一方向移动。所以,从第一个机器人开始依序返回健康度,[2, 17, 9, 15, 10] 。

示例 2:

输入:positions = [3,5,2,6], healths = [10,10,15,12], directions = "RLRL"
输出:[14]
解释:本例中发生 2 次碰撞。首先,机器人 1 和机器人 2 将会碰撞,因为二者健康度相同,二者都将被从路线中移除。接下来,机器人 3 和机器人 4 将会发生碰撞,由于机器人 4 的健康度更小,则它会被移除,而机器人 3 的健康度变为 15 - 1 = 14 。仅剩机器人 3 ,所以返回 [14] 。

示例 3:

输入:positions = [1,2,5,6], healths = [10,10,11,11], directions = "RLRL"
输出:[]
解释:机器人 1 和机器人 2 将会碰撞,因为二者健康度相同,二者都将被从路线中移除。机器人 3 和机器人 4 将会碰撞,因为二者健康度相同,二者都将被从路线中移除。所以返回空数组 [] 。

说明:

  • 1 <= positions.length == healths.length == directions.length == n <= 10^5
  • 1 <= positions[i], healths[i] <= 10^9
  • directions[i] == 'L' 或 directions[i] == 'R'
  • positions 中的所有值互不相同

思路

水平线上有 n 个机器人,第 i 个机器人的位置在 positions[i],移动方向为 directions[i],健康度为 healths[i],每个机器人都以 相同的速度 沿着 directions[i] 方向移动,如果发生碰撞,健康度大的减一,小的归零,如果相等则一起归零,当健康度归零时,从水平线上移除。求剩余机器人的健康度,按照原来机器人的编号顺序输出。

类似于括号匹配,只不过是有条件的匹配。如果健康度相同可以抵消,否则健康度低的被移除,健康度高的减一。模拟碰撞过程即可。

代码


/**
 * @date 2026-04-01 9:01
 */
public class SurvivedRobotsHealths2751 {

    public List<Integer> survivedRobotsHealths(int[] positions, int[] healths, String directions) {
        int n = positions.length;
        int[][] robots = new int[n][4];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 编号、位置、健康度、移动方向 1 向右,-1 向左
            robots[i] = new int[]{i + 1, positions[i], healths[i], directions.charAt(i) == 'R' ? 1 : -1};
        }
        Arrays.sort(robots, (a, b) -> a[1] - b[1]);
        Deque<int[]> q = new ArrayDeque<>();
        for (int[] robot : robots) {
            if (robot[3] == 1) {
                q.push(robot);
            } else {
                if (q.isEmpty()) {
                    q.push(robot);
                } else {
                    while (!q.isEmpty() && q.peek()[3] == 1) {
                        if (q.peek()[2] < robot[2]) {
                            q.poll();
                            robot[2]--;
                        } else if (q.peek()[2] == robot[2]) {
                            q.poll();
                            robot[2] = 0;
                            break;
                        } else {
                            q.peek()[2]--;
                            robot[2] = 0;
                            break;
                        }
                    }
                    if (robot[2] > 0) {
                        q.push(robot);
                    }
                }
            }
        }
        List<int[]> list = new ArrayList<>(q);
        list.sort((a, b) -> a[0] - b[0]);
        return list.stream().mapToInt(x -> x[2]).boxed().collect(Collectors.toList());
    }

}

性能

2211.统计道路上的碰撞次数

目标

在一条无限长的公路上有 n 辆汽车正在行驶。汽车按从左到右的顺序按从 0 到 n - 1 编号,每辆车都在一个 独特的 位置。

给你一个下标从 0 开始的字符串 directions ,长度为 n 。directions[i] 可以是 'L'、'R' 或 'S' 分别表示第 i 辆车是向 左 、向 右 或者 停留 在当前位置。每辆车移动时 速度相同 。

碰撞次数可以按下述方式计算:

  • 当两辆移动方向 相反 的车相撞时,碰撞次数加 2 。
  • 当一辆移动的车和一辆静止的车相撞时,碰撞次数加 1 。

碰撞发生后,涉及的车辆将无法继续移动并停留在碰撞位置。除此之外,汽车不能改变它们的状态或移动方向。

返回在这条道路上发生的 碰撞总次数 。

示例 1:

输入:directions = "RLRSLL"
输出:5
解释:
将会在道路上发生的碰撞列出如下:
- 车 0 和车 1 会互相碰撞。由于它们按相反方向移动,碰撞数量变为 0 + 2 = 2 。
- 车 2 和车 3 会互相碰撞。由于 3 是静止的,碰撞数量变为 2 + 1 = 3 。
- 车 3 和车 4 会互相碰撞。由于 3 是静止的,碰撞数量变为 3 + 1 = 4 。
- 车 4 和车 5 会互相碰撞。在车 4 和车 3 碰撞之后,车 4 会待在碰撞位置,接着和车 5 碰撞。碰撞数量变为 4 + 1 = 5 。
因此,将会在道路上发生的碰撞总次数是 5 。

示例 2:

输入:directions = "LLRR"
输出:0
解释:
不存在会发生碰撞的车辆。因此,将会在道路上发生的碰撞总次数是 0 。

说明:

  • 1 <= directions.length <= 10^5
  • directions[i] 的值为 'L'、'R' 或 'S'

思路

无限长的公路上有 n 辆车在行驶,假设公路只有一个车道,directions[i] 表示汽车的行驶方向,L R S 分别表示 左、右、停留三种状态。如果相向而行碰撞次数 +2,装上静止的汽车碰撞次数 +1,发生碰撞后状态均变为停留。返回公路上发生的总碰撞次数。

将行驶方向相同的视为一组,

  • 如果当前组行驶方向是 L,并且前面一组是 R,那么碰撞次数为 cntL + cntR,如果前面一组是 S,则碰撞次数为 cntL。
  • 如果当前组行驶方向是 S,并且前面一组是 R,那么碰撞次数为 cntR。
  • 注意碰撞之后状态变为 S。

代码


/**
 * @date 2025-12-04 9:33
 */
public class CountCollisions2211 {

    public int countCollisions(String directions) {
        int res = 0;
        char[] chars = directions.toCharArray();
        int n = chars.length;
        int i = 0;
        int prevCnt = 0;
        char prev = 'L';
        while (i < n) {
            int start = i;
            while (i < n && chars[i] == chars[start]) {
                i++;
            }
            if (prevCnt != 0) {
                if (chars[start] == 'S' && prev == 'R') {
                    res += prevCnt;
                } else if (chars[start] == 'L' && prev == 'R') {
                    res += prevCnt + i - start;
                    chars[start] = 'S';
                } else if (chars[start] == 'L' && prev == 'S') {
                    res += i - start;
                    chars[start] = 'S';
                }
            }
            prevCnt = i - start;
            prev = chars[start];
        }
        return res;
    }
}

性能

757.设置交集大小至少为2

目标

给你一个二维整数数组 intervals ,其中 intervals[i] = [starti, endi] 表示从 starti 到 endi 的所有整数,包括 starti 和 endi 。

包含集合 是一个名为 nums 的数组,并满足 intervals 中的每个区间都 至少 有 两个 整数在 nums 中。

  • 例如,如果 intervals = [[1,3], [3,7], [8,9]] ,那么 [1,2,4,7,8,9] 和 [2,3,4,8,9] 都符合 包含集合 的定义。

返回包含集合可能的最小大小。

示例 1:

输入:intervals = [[1,3],[3,7],[8,9]]
输出:5
解释:nums = [2, 3, 4, 8, 9].
可以证明不存在元素数量为 4 的包含集合。

示例 2:

输入:intervals = [[1,3],[1,4],[2,5],[3,5]]
输出:3
解释:nums = [2, 3, 4].
可以证明不存在元素数量为 2 的包含集合。 

示例 3:

输入:intervals = [[1,2],[2,3],[2,4],[4,5]]
输出:5
解释:nums = [1, 2, 3, 4, 5].
可以证明不存在元素数量为 4 的包含集合。 

说明:

  • 1 <= intervals.length <= 3000
  • intervals[i].length == 2
  • 0 <= starti < endi <= 10^8

思路

定义包含集合是 与 intervals 中每个区间的交集大小至少为 2 的集合,求包含集合的最小 size。

根据 intervals 中每个区间的起点排序,倒序遍历区间,对于最后一个区间,显然优先选最左边的 2 个元素最优,将其按照从大到小顺序加入包含列表,接着访问下一个区间,判断包含集合的最小的两个元素是否在当前区间内:

  • 如果都在,直接跳过
  • 如果都不在,将当前区间左侧前两个元素按从大到小顺序加入包含列表
  • 如果只有一个在,需要比较当前区间左端点 l 与包含集合最小元素 min 的关系,如果 min > l 将 l 加入列表,否则(即 min == l,由于是按起点排序的,所以 min 不会小于 l),用 l + 1 替换原来的列表最后一个元素,然后将 l 加入列表

代码


/**
 * @date 2025-11-20 8:46
 */
public class IntersectionSizeTwo757 {

    public int intersectionSizeTwo(int[][] intervals) {
        int n = intervals.length;
        Arrays.sort(intervals, (a, b) -> a[0] - b[0]);
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        int p = 0;
        for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
            int l = intervals[i][0];
            int r = intervals[i][1];
            if (p == 0 || res.get(p - 1) > r) {
                res.add(l + 1);
                res.add(l);
                p += 2;
            } else if (p > 1 && res.get(p - 2) > r) {
                if (res.get(p - 1) == l) {
                    res.set(p - 1, l + 1);
                }
                res.add(l);
                p++;
            }
        }
        return res.size();
    }

}

性能

2197.替换数组中的非互质数

目标

给你一个整数数组 nums 。请你对数组执行下述操作:

  1. 从 nums 中找出 任意 两个 相邻 的 非互质 数。
  2. 如果不存在这样的数,终止 这一过程。
  3. 否则,删除这两个数,并 替换 为它们的 最小公倍数(Least Common Multiple,LCM)。
  4. 只要还能找出两个相邻的非互质数就继续 重复 这一过程。

返回修改后得到的 最终 数组。可以证明的是,以 任意 顺序替换相邻的非互质数都可以得到相同的结果。

生成的测试用例可以保证最终数组中的值 小于或者等于 10^8 。

两个数字 x 和 y 满足 非互质数 的条件是:GCD(x, y) > 1 ,其中 GCD(x, y) 是 x 和 y 的 最大公约数 。

示例 1 :

输入:nums = [6,4,3,2,7,6,2]
输出:[12,7,6]
解释:
- (6, 4) 是一组非互质数,且 LCM(6, 4) = 12 。得到 nums = [12,3,2,7,6,2] 。
- (12, 3) 是一组非互质数,且 LCM(12, 3) = 12 。得到 nums = [12,2,7,6,2] 。
- (12, 2) 是一组非互质数,且 LCM(12, 2) = 12 。得到 nums = [12,7,6,2] 。
- (6, 2) 是一组非互质数,且 LCM(6, 2) = 6 。得到 nums = [12,7,6] 。
现在,nums 中不存在相邻的非互质数。
因此,修改后得到的最终数组是 [12,7,6] 。
注意,存在其他方法可以获得相同的最终数组。

示例 2 :

输入:nums = [2,2,1,1,3,3,3]
输出:[2,1,1,3]
解释:
- (3, 3) 是一组非互质数,且 LCM(3, 3) = 3 。得到 nums = [2,2,1,1,3,3] 。
- (3, 3) 是一组非互质数,且 LCM(3, 3) = 3 。得到 nums = [2,2,1,1,3] 。
- (2, 2) 是一组非互质数,且 LCM(2, 2) = 2 。得到 nums = [2,1,1,3] 。
现在,nums 中不存在相邻的非互质数。 
因此,修改后得到的最终数组是 [2,1,1,3] 。 
注意,存在其他方法可以获得相同的最终数组。

说明:

  • 1 <= nums.length <= 10^5
  • 1 <= nums[i] <= 10^5
  • 生成的测试用例可以保证最终数组中的值 小于或者等于 10^8 。

思路

将数组 nums 中相邻的非互质的数用它们的最小公倍数替换,一直重复这一过程,返回最终的数组。

遍历数组,针对每一个 num 判断它与其左侧已处理的最后一个值(即 list 的最后一个元素)是否互质,如果不互质,将 num 替换为它们的最小公倍数,同时删除 list 最后一个元素,重复该过程,直到互质为止,最后将 num 加入 list。

代码


/**
 * @date 2025-09-16 8:45
 */
public class ReplaceNonCoprimes2197 {

    public List<Integer> replaceNonCoprimes(int[] nums) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int a : nums) {
            while (!list.isEmpty()) {
                int b = list.get(list.size() - 1);
                int g = gcd(a, b);
                if (g <= 1) {
                    break;
                }
                a = a / g * b;
                list.remove(list.size() - 1);
            }
            list.add(a);
        }
        return list;
    }

}

性能

2411.按位或最大的最小子数组长度

目标

给你一个长度为 n 下标从 0 开始的数组 nums ,数组中所有数字均为非负整数。对于 0 到 n - 1 之间的每一个下标 i ,你需要找出 nums 中一个 最小 非空子数组,它的起始位置为 i (包含这个位置),同时有 最大 的 按位或运算值 。

  • 换言之,令 Bij 表示子数组 nums[i...j] 的按位或运算的结果,你需要找到一个起始位置为 i 的最小子数组,这个子数组的按位或运算的结果等于 max(Bik) ,其中 i <= k <= n - 1 。

一个数组的按位或运算值是这个数组里所有数字按位或运算的结果。

请你返回一个大小为 n 的整数数组 answer,其中 answer[i]是开始位置为 i ,按位或运算结果最大,且 最短 子数组的长度。

子数组 是数组里一段连续非空元素组成的序列。

示例 1:

输入:nums = [1,0,2,1,3]
输出:[3,3,2,2,1]
解释:
任何位置开始,最大按位或运算的结果都是 3 。
- 下标 0 处,能得到结果 3 的最短子数组是 [1,0,2] 。
- 下标 1 处,能得到结果 3 的最短子数组是 [0,2,1] 。
- 下标 2 处,能得到结果 3 的最短子数组是 [2,1] 。
- 下标 3 处,能得到结果 3 的最短子数组是 [1,3] 。
- 下标 4 处,能得到结果 3 的最短子数组是 [3] 。
所以我们返回 [3,3,2,2,1] 。

示例 2:

输入:nums = [1,2]
输出:[2,1]
解释:
下标 0 处,能得到最大按位或运算值的最短子数组长度为 2 。
下标 1 处,能得到最大按位或运算值的最短子数组长度为 1 。
所以我们返回 [2,1] 。

说明:

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

思路

有一个数组 nums,求以每个元素为起点的子数组,取得最大或值的最小长度。res[i] 表示以 i 为起点的子数组中,数组元素按位或取得最大值时的最小长度。

枚举右端点,将当前元素与前面的元素进行或运算,并覆盖原来的元素值。对于当前元素 j,nums[i] 中存的是 i ~ j 的或值,站在集合的角度来看,nums[i + 1] 是 nums[i] 的子集。在进行或运算时,如果或值没有变大,就没有必要继续向前了。

代码


/**
 * @date 2025-07-29 9:39
 */
public class SmallestSubarrays2411 {

    public int[] smallestSubarrays(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int[] res = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int num = nums[i];
            res[i] = 1;
            for (int j = i - 1; j >= 0 && (num | nums[j]) != nums[j]; j--) {
                nums[j] |= num;
                res[j] = i - j + 1;
            }
        }
        return res;
    }

}

性能