【算法题】力扣第 302 次周赛 - 简洁的 Scala 链式操作

最近因为在学 Scala,所以又重新开始在力扣上打打周赛,一边练习练习。今天的周赛题目感觉还挺简单的,用 Scala 基本可以用 filter-map-reduce 的链式操作 API 在几行内搞定,所以分享一下。(以下所有题目原题版权归力扣所有,贴出来只是方便读者阅读。题目来源:https://leetcode.cn/contest/weekly-contest-302)

6120. 数组能形成多少数对
首先是第一题简单难度的 6120. 数组能形成多少数对。
题目如下:
给你一个下标从 0 开始的整数数组
nums
。在一步操作中,你可以执行以下步骤:
从
nums
选出 两个 相等的 整数从
nums
中移除这两个整数,形成一个 数对请你在
nums
上多次执行此操作直到无法继续执行。返回一个下标从 0 开始、长度为
2
的整数数组answer
作为答案,其中answer[0]
是形成的数对数目,answer[1]
是对nums
尽可能执行上述操作后剩下的整数数目。示例 1:
输入:nums = [1,3,2,1,3,2,2]
输出:[3,1]
解释:
nums[0] 和 nums[3] 形成一个数对,并从 nums 中移除,nums = [3,2,3,2,2] 。
nums[0] 和 nums[2] 形成一个数对,并从 nums 中移除,nums = [2,2,2] 。
nums[0] 和 nums[1] 形成一个数对,并从 nums 中移除,nums = [2] 。
无法形成更多数对。总共形成 3 个数对,nums 中剩下 1 个数字。示例 2:
输入:nums = [1,1]
输出:[1,0]
解释:nums[0] 和 nums[1] 形成一个数对,并从 nums 中移除,nums = [] 。
无法形成更多数对。总共形成 1 个数对,nums 中剩下 0 个数字。示例 3:
输入:nums = [0]
输出:[0,1]
解释:无法形成数对,nums 中剩下 1 个数字。提示:
1 <= nums.length <= 100
0 <= nums[i] <= 100
解题思路
遍历数组,把同一大小的数字数出有多少个,然后将这些个数除以2的商和余数求和即可
通过代码
不考虑为了阅读方便而添加的换行符的话,等效于一行搞定……
6164. 数位和相等数对的最大和
第二题是中等难度的 6164. 数位和相等数对的最大和
题目
给你一个下标从 0 开始的数组
nums
,数组中的元素都是 正 整数。请你选出两个下标i
和j
(i != j
),且nums[i]
的数位和 与nums[j]
的数位和相等。请你找出所有满足条件的下标
i
和j
,找出并返回nums[i] + nums[j]
可以得到的 最大值 。示例 1:
输入:nums = [18,43,36,13,7]
输出:54
解释:满足条件的数对 (i, j) 为:
- (0, 2) ,两个数字的数位和都是 9 ,相加得到 18 + 36 = 54 。
- (1, 4) ,两个数字的数位和都是 7 ,相加得到 43 + 7 = 50 。
所以可以获得的最大和是 54 。示例 2:
输入:nums = [10,12,19,14]
输出:-1
解释:不存在满足条件的数对,返回 -1 。
提示:
1 <= nums.length <= 105
1 <= nums[i] <= 109
解题思路
先求出每个数组元素的数位和
再将数位和相等的元素组成相应的集合(这里如果集合大小均小于 2,即找不到相等数对的话,直接返回 -1)
在各个集合内中找到最大的两个数求和,即得到每个集合的最大和
各个集合的最大和再一起找到最大值就是题目要找到的解了
通过代码
sumDigit
的实现不想使用 toString 的话(效率较低)可以换成 while 循环的实现:
6121. 裁剪数字后查询第 K 小的数字
第三题是中等难度的 6121. 裁剪数字后查询第 K 小的数字
题目
给你一个下标从 0 开始的字符串数组
nums
,其中每个字符串 长度相等 且只包含数字。再给你一个下标从 0 开始的二维整数数组
queries
,其中queries[i] = [ki, trimi]
。对于每个queries[i]
,你需要:
将
nums
中每个数字 裁剪 到剩下 最右边trimi
个数位。在裁剪过后的数字中,找到
nums
中第ki
小数字对应的 下标 。如果两个裁剪后数字一样大,那么下标 更小 的数字视为更小的数字。将
nums
中每个数字恢复到原本字符串。请你返回一个长度与
queries
相等的数组answer
,其中answer[i]
是第i
次查询的结果。提示:
裁剪到剩下
x
个数位的意思是不断删除最左边的数位,直到剩下x
个数位。
nums
中的字符串可能会有前导 0 。示例 1:
输入:nums = ["102","473","251","814"], queries = [[1,1],[2,3],[4,2],[1,2]]
输出:[2,2,1,0]
解释:
1. 裁剪到只剩 1 个数位后,nums = ["2","3","1","4"] 。最小的数字是 1 ,下标为 2 。
2. 裁剪到剩 3 个数位后,nums 没有变化。第 2 小的数字是 251 ,下标为 2 。
3. 裁剪到剩 2 个数位后,nums = ["02","73","51","14"] 。第 4 小的数字是 73 ,下标为 1 。
4. 裁剪到剩 2 个数位后,最小数字是 2 ,下标为 0 。
注意,裁剪后数字 "02" 值为 2 。示例 2:
输入:nums = ["24","37","96","04"], queries = [[2,1],[2,2]]
输出:[3,0]
解释:
1. 裁剪到剩 1 个数位,nums = ["4","7","6","4"] 。第 2 小的数字是 4 ,下标为 3 。
有两个 4 ,下标为 0 的 4 视为小于下标为 3 的 4 。
2. 裁剪到剩 2 个数位,nums 不变。第二小的数字是 24 ,下标为 0 。
提示:
1 <= nums.length <= 100
1 <= nums[i].length <= 100
nums[i]
只包含数字。所有
nums[i].length
的长度 相同 。
1 <= queries.length <= 100
queries[i].length == 2
1 <= ki <= nums.length
1 <= trimi <= nums[0].length
解题思路
周赛的时候,看题目一开始没看懂,看了老半天…… 其实题目不难。
其实题目意思就是对于每一个 queries
数组里面的元素(我们后续称元素为 arr
, 对应结构为 Array(arr(0), arr(1))
) 对应一次查询,需要对 nums
数组执行操作,然后把操作的结果按照 queries
的顺序返回。
而上面所说的操作,其实就是对于 nums
数组的每一个元素,取它的后 arr(1)
位,然后找到第 arr(0)
小(注意这里是从 1 开始的,因为这个我错误提交了一次)的数的索引,返回即可
通过代码
还是相当于一行秒了……
6122. 使数组可以被整除的最少删除次数
最后一题是困难难度的 6122. 使数组可以被整除的最少删除次数
题目
给你两个正整数数组
nums
和numsDivide
。你可以从nums
中删除任意数目的元素。请你返回使
nums
中 最小 元素可以整除numsDivide
中所有元素的 最少 删除次数。如果无法得到这样的元素,返回-1
。如果
y % x == 0
,那么我们说整数x
整除y
。示例 1:
输入:nums = [2,3,2,4,3], numsDivide = [9,6,9,3,15]
输出:2
解释:
[2,3,2,4,3] 中最小元素是 2 ,它无法整除 numsDivide 中所有元素。
我们从 nums 中删除 2 个大小为 2 的元素,得到 nums = [3,4,3] 。
[3,4,3] 中最小元素为 3 ,它可以整除 numsDivide 中所有元素。
可以证明 2 是最少删除次数。示例 2:
输入:nums = [4,3,6], numsDivide = [8,2,6,10]
输出:-1
解释:
我们想 nums 中的最小元素可以整除 numsDivide 中的所有元素。
没有任何办法可以达到这一目的。提示:
1 <= nums.length, numsDivide.length <= 105
1 <= nums[i], numsDivide[i] <= 109
解题思路
求出
numsDivide
所有元素的最大公约数(greatest common divisor,简写为 gcd)。这是可以整除numsDivide
所有元素的最大值。将
nums
中小于等于最大公约数的数字排序,从小到大寻找可以整除最大公约数的数字(如果可以整除最大公约数,即可整除所有numsDivide
的元素)如果找到,返回相应的未过滤未排序的原数组索引,否则返回 -1
通过代码
代码中 gcd(arr: Array[Int])
方法按 while 循环迭代可以写成:
可以看出,递归的写法简洁很多。
总结
可以看出,使用 filter-map-reduce 的链式操作的方式编写代码,可以大大减轻我们的书写量,让我们的编程重点放在算法本身而不是编写繁复的 for、while 循环的具体逻辑上。对于主要逻辑都是集中于遍历操作内,不涉及一些高级数据结构或算法的题目,这种处理方式往往可以在几行之内把问题解决。
顺便贴一道这周刷题做的一道简单题 剑指 Offer 06. 从尾到头打印链表 的代码,也可以展示出 Scala 链式操作结合 Stream 的方便简洁
这里也顺便吐槽一下,有些人习惯于写 Java、Scala 的时候用 for、while 循环,这本无可厚非。但是动不动就是链式操作 API 可读性差,不得不说那就是不学无术还自欺欺人了。硬要说缺点,那 Stream 确实也有它的缺点 —— 运行时间相对较慢(但其实并没有像有些人说的那样慢特别多,网上很多自己测试的微基准测试代码不写预热测试的我也是醉了),以及无法运行调试(好像最近看到有文章说最近的 IDEA 版本已经有相应功能了,不过我还没有试过)。但这些就是属于你了解它的优缺点后再来取舍使用范围的考虑了。还没有了解过就固步自封,我个人觉得这种态度是不可取的。
单就力扣刷题而言,链式操作就展现出了它优秀的一面,耗时差不多,而书写简洁不少。这在周赛的限时环境下就更显重要了。这次因为题目相对容易,所以也是我用 Scala 做力扣周赛以来第一次四道题全部完成(之前参加过三次)。如果之前没学习过链式操作的读者,希望我这篇文章能让你对 Scala 链式操作的编程有所兴趣。了解的话,希望能有所帮助。谢谢大家~
(对于 Java 的链式操作感兴趣的话,可以阅读《Java 8 实战》一书,了解相关的 Stream API)