标签： hard

3197.包含所有1的最小矩形面积II

目标

给你一个二维 二进制 数组 grid。你需要找到 3 个 不重叠、面积 非零 、边在水平方向和竖直方向上的矩形，并且满足 grid 中所有的 1 都在这些矩形的内部。

返回这些矩形面积之和的 最小 可能值。

注意，这些矩形可以相接。

示例 1：

输入： grid = [[1,0,1],[1,1,1]]
输出： 5
解释：
位于 (0, 0) 和 (1, 0) 的 1 被一个面积为 2 的矩形覆盖。
位于 (0, 2) 和 (1, 2) 的 1 被一个面积为 2 的矩形覆盖。
位于 (1, 1) 的 1 被一个面积为 1 的矩形覆盖。

示例 2：

输入： grid = [[1,0,1,0],[0,1,0,1]]
输出： 5
解释：
位于 (0, 0) 和 (0, 2) 的 1 被一个面积为 3 的矩形覆盖。
位于 (1, 1) 的 1 被一个面积为 1 的矩形覆盖。
位于 (1, 3) 的 1 被一个面积为 1 的矩形覆盖。

说明：

  • 1 <= grid.length, grid[i].length <= 30
  • grid[i][j] 是 0 或 1。
  • 输入保证 grid 中至少有三个 1 。

思路

代码

性能

679.24点游戏

目标

给定一个长度为 4 的整数数组 cards 。你有 4 张卡片，每张卡片上都包含一个范围在 [1,9] 的数字。您应该使用运算符 ['+', '-', '*', '/'] 和括号 '(' 和 ')' 将这些卡片上的数字排列成数学表达式，以获得值 24。

你须遵守以下规则:

  • 除法运算符 '/' 表示实数除法，而不是整数除法。
    • 例如， 4 /(1 - 2 / 3)= 4 /(1 / 3)= 12 。
  • 每个运算都在两个数字之间。特别是，不能使用 “-” 作为一元运算符。
    • 例如，如果 cards =[1,1,1,1] ，则表达式 “-1 -1 -1 -1” 是 不允许 的。
  • 你不能把数字串在一起
    • 例如，如果 cards =[1,2,1,2] ，则表达式 “12 + 12” 无效。

如果可以得到这样的表达式，其计算结果为 24 ，则返回 true ，否则返回 false 。

示例 1:

输入: cards = [4, 1, 8, 7]
输出: true
解释: (8-4) * (7-1) = 24

示例 2:

输入: cards = [1, 2, 1, 2]
输出: false

提示:

  • cards.length == 4
  • 1 <= cards[i] <= 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

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

3480.删除一个冲突对后最大子数组数目

目标

给你一个整数 n，表示一个包含从 1 到 n 按顺序排列的整数数组 nums。此外，给你一个二维数组 conflictingPairs，其中 conflictingPairs[i] = [a, b] 表示 a 和 b 形成一个冲突对。

从 conflictingPairs 中删除 恰好 一个元素。然后，计算数组 nums 中的非空子数组数量，这些子数组都不能同时包含任何剩余冲突对 [a, b] 中的 a 和 b。

返回删除 恰好 一个冲突对后可能得到的 最大 子数组数量。

子数组 是数组中一个连续的 非空 元素序列。

示例 1

输入： n = 4, conflictingPairs = [[2,3],[1,4]]
输出： 9
解释：
从 conflictingPairs 中删除 [2, 3]。现在，conflictingPairs = [[1, 4]]。
在 nums 中，存在 9 个子数组，其中 [1, 4] 不会一起出现。它们分别是 [1]，[2]，[3]，[4]，[1, 2]，[2, 3]，[3, 4]，[1, 2, 3] 和 [2, 3, 4]。
删除 conflictingPairs 中一个元素后，能够得到的最大子数组数量是 9。

示例 2

输入： n = 5, conflictingPairs = [[1,2],[2,5],[3,5]]
输出： 12
解释：
从 conflictingPairs 中删除 [1, 2]。现在，conflictingPairs = [[2, 5], [3, 5]]。
在 nums 中，存在 12 个子数组，其中 [2, 5] 和 [3, 5] 不会同时出现。
删除 conflictingPairs 中一个元素后，能够得到的最大子数组数量是 12。

说明：

  • 2 <= n <= 10^5
  • 1 <= conflictingPairs.length <= 2 * n
  • conflictingPairs[i].length == 2
  • 1 <= conflictingPairs[i][j] <= n
  • conflictingPairs[i][0] != conflictingPairs[i][1]

思路

代码

性能

2322.从树中删除边的最小分数

目标

存在一棵无向连通树，树中有编号从 0 到 n - 1 的 n 个节点， 以及 n - 1 条边。

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums ，长度为 n ，其中 nums[i] 表示第 i 个节点的值。另给你一个二维整数数组 edges ，长度为 n - 1 ，其中 edges[i] = [ai, bi] 表示树中存在一条位于节点 ai 和 bi 之间的边。

删除树中两条 不同 的边以形成三个连通组件。对于一种删除边方案，定义如下步骤以计算其分数：

  1. 分别获取三个组件 每个 组件中所有节点值的异或值。
  2. 最大 异或值和 最小 异或值的 差值 就是这一种删除边方案的分数。
  • 例如，三个组件的节点值分别是：[4,5,7]、[1,9] 和 [3,3,3] 。三个异或值分别是 4 ^ 5 ^ 7 = 6、1 ^ 9 = 8 和 3 ^ 3 ^ 3 = 3 。最大异或值是 8 ，最小异或值是 3 ，分数是 8 - 3 = 5 。

返回在给定树上执行任意删除边方案可能的 最小 分数。

示例 1：

输入：nums = [1,5,5,4,11], edges = [[0,1],[1,2],[1,3],[3,4]]
输出：9
解释：上图展示了一种删除边方案。
- 第 1 个组件的节点是 [1,3,4] ，值是 [5,4,11] 。异或值是 5 ^ 4 ^ 11 = 10 。
- 第 2 个组件的节点是 [0] ，值是 [1] 。异或值是 1 = 1 。
- 第 3 个组件的节点是 [2] ，值是 [5] 。异或值是 5 = 5 。
分数是最大异或值和最小异或值的差值，10 - 1 = 9 。
可以证明不存在分数比 9 小的删除边方案。

示例 2：

输入：nums = [5,5,2,4,4,2], edges = [[0,1],[1,2],[5,2],[4,3],[1,3]]
输出：0
解释：上图展示了一种删除边方案。
- 第 1 个组件的节点是 [3,4] ，值是 [4,4] 。异或值是 4 ^ 4 = 0 。
- 第 2 个组件的节点是 [1,0] ，值是 [5,5] 。异或值是 5 ^ 5 = 0 。
- 第 3 个组件的节点是 [2,5] ，值是 [2,2] 。异或值是 2 ^ 2 = 0 。
分数是最大异或值和最小异或值的差值，0 - 0 = 0 。
无法获得比 0 更小的分数 0 。

说明：

  • n == nums.length
  • 3 <= n <= 1000
  • 1 <= nums[i] <= 10^8
  • edges.length == n - 1
  • edges[i].length == 2
  • 0 <= ai, bi < n
  • ai != bi
  • edges 表示一棵有效的树

思路

树中删除两条边，得到三个连通分量，计算每个连通分量的异或值，定义最大异或值减去最小异或值为该删除方案的分数，求所有删除方案中最小的分数。

// todo

代码

性能

1948.删除系统中的重复文件夹

目标

由于一个漏洞，文件系统中存在许多重复文件夹。给你一个二维数组 paths，其中 paths[i] 是一个表示文件系统中第 i 个文件夹的绝对路径的数组。

例如，["one", "two", "three"] 表示路径 "/one/two/three" 。
如果两个文件夹（不需要在同一层级）包含 非空且相同的 子文件夹 集合 并具有相同的子文件夹结构，则认为这两个文件夹是相同文件夹。相同文件夹的根层级 不 需要相同。如果存在两个（或两个以上）相同 文件夹，则需要将这些文件夹和所有它们的子文件夹 标记 为待删除。

例如，下面文件结构中的文件夹 "/a" 和 "/b" 相同。它们（以及它们的子文件夹）应该被 全部 标记为待删除：

  • /a
  • /a/x
  • /a/x/y
  • /a/z
  • /b
  • /b/x
  • /b/x/y
  • /b/z

然而，如果文件结构中还包含路径 "/b/w" ，那么文件夹 "/a" 和 "/b" 就不相同。注意，即便添加了新的文件夹 "/b/w" ，仍然认为 "/a/x" 和 "/b/x" 相同。

一旦所有的相同文件夹和它们的子文件夹都被标记为待删除，文件系统将会 删除 所有上述文件夹。文件系统只会执行一次删除操作。执行完这一次删除操作后，不会删除新出现的相同文件夹。

返回二维数组 ans ，该数组包含删除所有标记文件夹之后剩余文件夹的路径。路径可以按 任意顺序 返回。

示例 1：

输入：paths = [["a"],["c"],["d"],["a","b"],["c","b"],["d","a"]]
输出：[["d"],["d","a"]]
解释：文件结构如上所示。
文件夹 "/a" 和 "/c"（以及它们的子文件夹）都会被标记为待删除，因为它们都包含名为 "b" 的空文件夹。

示例 2：

输入：paths = [["a"],["c"],["a","b"],["c","b"],["a","b","x"],["a","b","x","y"],["w"],["w","y"]]
输出：[["c"],["c","b"],["a"],["a","b"]]
解释：文件结构如上所示。
文件夹 "/a/b/x" 和 "/w"（以及它们的子文件夹）都会被标记为待删除，因为它们都包含名为 "y" 的空文件夹。
注意，文件夹 "/a" 和 "/c" 在删除后变为相同文件夹，但这两个文件夹不会被删除，因为删除只会进行一次，且它们没有在删除前被标记。

示例 3：

输入：paths = [["a","b"],["c","d"],["c"],["a"]]
输出：[["c"],["c","d"],["a"],["a","b"]]
解释：文件系统中所有文件夹互不相同。
注意，返回的数组可以按不同顺序返回文件夹路径，因为题目对顺序没有要求。

示例 4：

输入：paths = [["a"],["a","x"],["a","x","y"],["a","z"],["b"],["b","x"],["b","x","y"],["b","z"]]
输出：[]
解释：文件结构如上所示。
文件夹 "/a/x" 和 "/b/x"（以及它们的子文件夹）都会被标记为待删除，因为它们都包含名为 "y" 的空文件夹。
文件夹 "/a" 和 "/b"（以及它们的子文件夹）都会被标记为待删除，因为它们都包含一个名为 "z" 的空文件夹以及上面提到的文件夹 "x" 。

示例 5：

输入：paths = [["a"],["a","x"],["a","x","y"],["a","z"],["b"],["b","x"],["b","x","y"],["b","z"],["b","w"]]
输出：[["b"],["b","w"],["b","z"],["a"],["a","z"]]
解释：本例与上例的结构基本相同，除了新增 "/b/w" 文件夹。
文件夹 "/a/x" 和 "/b/x" 仍然会被标记，但 "/a" 和 "/b" 不再被标记，因为 "/b" 中有名为 "w" 的空文件夹而 "/a" 没有。
注意，"/a/z" 和 "/b/z" 不会被标记，因为相同子文件夹的集合必须是非空集合，但这两个文件夹都是空的。

说明：

  • 1 <= paths.length <= 2 * 10^4
  • 1 <= paths[i].length <= 500
  • 1 <= paths[i][j].length <= 10
  • 1 <= sum(paths[i][j].length) <= 2 * 10^5
  • path[i][j] 由小写英文字母组成
  • 不会存在两个路径都指向同一个文件夹的情况
  • 对于不在根层级的任意文件夹，其父文件夹也会包含在输入中

思路

代码

性能

2163.删除元素后和的最小差值

目标

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums ，它包含 3 * n 个元素。

你可以从 nums 中删除 恰好 n 个元素，剩下的 2 * n 个元素将会被分成两个 相同大小 的部分。

  • 前面 n 个元素属于第一部分，它们的和记为 sumfirst 。
  • 后面 n 个元素属于第二部分，它们的和记为 sumsecond 。

两部分和的 差值 记为 sumfirst - sumsecond 。

  • 比方说，sumfirst = 3 且 sumsecond = 2 ，它们的差值为 1 。
  • 再比方，sumfirst = 2 且 sumsecond = 3 ，它们的差值为 -1 。

请你返回删除 n 个元素之后，剩下两部分和的 差值的最小值 是多少。

示例 1：

输入：nums = [3,1,2]
输出：-1
解释：nums 有 3 个元素，所以 n = 1 。
所以我们需要从 nums 中删除 1 个元素，并将剩下的元素分成两部分。
- 如果我们删除 nums[0] = 3 ，数组变为 [1,2] 。两部分和的差值为 1 - 2 = -1 。
- 如果我们删除 nums[1] = 1 ，数组变为 [3,2] 。两部分和的差值为 3 - 2 = 1 。
- 如果我们删除 nums[2] = 2 ，数组变为 [3,1] 。两部分和的差值为 3 - 1 = 2 。
两部分和的最小差值为 min(-1,1,2) = -1 。

示例 2：

输入：nums = [7,9,5,8,1,3]
输出：1
解释：n = 2 。所以我们需要删除 2 个元素，并将剩下元素分为 2 部分。
如果我们删除元素 nums[2] = 5 和 nums[3] = 8 ，剩下元素为 [7,9,1,3] 。和的差值为 (7+9) - (1+3) = 12 。
为了得到最小差值，我们应该删除 nums[1] = 9 和 nums[4] = 1 ，剩下的元素为 [7,5,8,3] 。和的差值为 (7+5) - (8+3) = 1 。
观察可知，最优答案为 1 。

说明：

  • nums.length == 3 * n
  • 1 <= n <= 10^5
  • 1 <= nums[i] <= 10^5

思路

有一个长度为 3n 的数组，删除其中的 n 个元素，使得剩余的 2n 个元素中，前 n 个元素的和 减去 后 n 个元素和 最小。

将数组划分为长度不小于 k 的两部分，枚举分界线，进行前后缀分解，计算左侧前 k 小元素的和，以及右侧前 k 大元素的和。

可以使用长度为 k 的优先队列来维护第 k 大/小元素，根据加入与移出的元素，可以知道队列所有元素的和的变化。

代码


/**
 * @date 2025-07-18 8:43
 */
public class MinimumDifference2163 {

    public long minimumDifference(int[] nums) {
        int l = nums.length;
        int n = l / 3;
        long[] suffix = new long[l + 1];
        long[] prefix = new long[l + 1];
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            prefix[i] = prefix[i - 1] + nums[i - 1];
            suffix[l - i] = suffix[l - i + 1] + nums[l - i];
        }
        PriorityQueue<Integer> left = new PriorityQueue<>((a, b) -> b - a);
        PriorityQueue<Integer> right = new PriorityQueue<>();
        for (int i = 0; i < 2 * n; i++) {
            left.add(nums[i]);
            if (left.size() > n) {
                Integer num = left.poll();
                prefix[i + 1] = prefix[i] + nums[i] - num;
            }
        }
        for (int i = l - 1; i >= n; i--) {
            right.add(nums[i]);
            if (right.size() > n) {
                Integer num = right.poll();
                suffix[i] = suffix[i + 1] + nums[i] - num;
            }
        }
        long res = Long.MAX_VALUE;
        for (int i = n; i <= 2 * n; i++) {
            res = Math.min(res, prefix[i] - suffix[i]);
        }
        return res;
    }

}

性能

1900.最佳运动员的比拼回合

目标

n 名运动员参与一场锦标赛，所有运动员站成一排，并根据 最开始的 站位从 1 到 n 编号（运动员 1 是这一排中的第一个运动员，运动员 2 是第二个运动员，依此类推）。

锦标赛由多个回合组成（从回合 1 开始）。每一回合中，这一排从前往后数的第 i 名运动员需要与从后往前数的第 i 名运动员比拼，获胜者将会进入下一回合。如果当前回合中运动员数目为奇数，那么中间那位运动员将轮空晋级下一回合。

例如，当前回合中，运动员 1, 2, 4, 6, 7 站成一排

  • 运动员 1 需要和运动员 7 比拼
  • 运动员 2 需要和运动员 6 比拼
  • 运动员 4 轮空晋级下一回合

每回合结束后，获胜者将会基于最开始分配给他们的原始顺序（升序）重新排成一排。

编号为 firstPlayer 和 secondPlayer 的运动员是本场锦标赛中的最佳运动员。在他们开始比拼之前，完全可以战胜任何其他运动员。而任意两个其他运动员进行比拼时，其中任意一个都有获胜的可能，因此你可以 裁定 谁是这一回合的获胜者。

给你三个整数 n、firstPlayer 和 secondPlayer 。返回一个由两个值组成的整数数组，分别表示两位最佳运动员在本场锦标赛中比拼的 最早 回合数和 最晚 回合数。

示例 1：

输入：n = 11, firstPlayer = 2, secondPlayer = 4
输出：[3,4]
解释：
一种能够产生最早回合数的情景是：
回合 1：1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
回合 2：2, 3, 4, 5, 6, 11
回合 3：2, 3, 4
一种能够产生最晚回合数的情景是：
回合 1：1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
回合 2：1, 2, 3, 4, 5, 6
回合 3：1, 2, 4
回合 4：2, 4

示例 2：

输入：n = 5, firstPlayer = 1, secondPlayer = 5
输出：[1,1]
解释：两名最佳运动员 1 和 5 将会在回合 1 进行比拼。
不存在使他们在其他回合进行比拼的可能。

说明：

  • 2 <= n <= 28
  • 1 <= firstPlayer < secondPlayer <= n

思路

代码

性能