2221.数组的三角和

目标

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums ,其中 nums[i] 是 0 到 9 之间(两者都包含)的一个数字。

nums 的 三角和 是执行以下操作以后最后剩下元素的值:

  1. nums 初始包含 n 个元素。如果 n == 1 ,终止 操作。否则,创建 一个新的下标从 0 开始的长度为 n - 1 的整数数组 newNums 。
  2. 对于满足 0 <= i < n - 1 的下标 i ,newNums[i] 赋值 为 (nums[i] + nums[i+1]) % 10 ,% 表示取余运算。
  3. 将 newNums 替换 数组 nums 。
  4. 从步骤 1 开始 重复 整个过程。

请你返回 nums 的三角和。

示例 1:

输入:nums = [1,2,3,4,5]
输出:8
解释:
上图展示了得到数组三角和的过程。

示例 2:

输入:nums = [5]
输出:5
解释:
由于 nums 中只有一个元素,数组的三角和为这个元素自己。

说明:

  • 1 <= nums.length <= 1000
  • 0 <= nums[i] <= 9

思路

有一个长度为 n 的数组,将 nums[i] 替换为 (nums[i] + nums[i + 1]) % 10,得到一个长度为 n - 1 的数组,反复执行这一过程,最终得到数组的三角和。

定义 dp[i] 表示 [i, n) 的三角和, 状态转移方程为 dp[i] = (dp[i] + dp[i + 1]) % 10

代码


/**
 * @date 2025-09-30 8:44
 */
public class TriangularSum2221 {

    public int triangularSum(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
                nums[j] = (nums[j] + nums[j + 1]) % 10;
            }
        }
        return nums[0];
    }
}

性能

1039.多边形三角剖分的最低得分

目标

你有一个凸的 n 边形,其每个顶点都有一个整数值。给定一个整数数组 values ,其中 values[i] 是第 i 个顶点的值(即 顺时针顺序 )。

假设将多边形 剖分 为 n - 2 个三角形。对于每个三角形,该三角形的值是顶点标记的乘积,三角剖分的分数是进行三角剖分后所有 n - 2 个三角形的值之和。

返回 多边形进行三角剖分后可以得到的最低分 。

示例 1:

输入:values = [1,2,3]
输出:6
解释:多边形已经三角化,唯一三角形的分数为 6。

示例 2:

输入:values = [3,7,4,5]
输出:144
解释:有两种三角剖分,可能得分分别为:3*7*5 + 4*5*7 = 245,或 3*4*5 + 3*4*7 = 144。最低分数为 144。

示例 3:

输入:values = [1,3,1,4,1,5]
输出:13
解释:最低分数三角剖分的得分情况为 1*1*3 + 1*1*4 + 1*1*5 + 1*1*1 = 13。

提示:

  • n == values.length
  • 3 <= n <= 50
  • 1 <= values[i] <= 100

思路

有一个凸 n 边形,values[i] 表示顺时针方向第 i 个顶点的值。定义三角形的值是三个顶点值的乘积。将凸 n 边形剖分为 n - 2 个三角形,每种剖分的得分是三角形的值之和,返回最低得分。

//todo

代码

性能

976.三角形的最大周长

目标

给定由一些正数(代表长度)组成的数组 nums ,返回 由其中三个长度组成的、面积不为零的三角形的最大周长 。如果不能形成任何面积不为零的三角形,返回 0。

示例 1:

输入:nums = [2,1,2]
输出:5
解释:你可以用三个边长组成一个三角形:1 2 2。

示例 2:

输入:nums = [1,2,1,10]
输出:0
解释:
你不能用边长 1,1,2 来组成三角形。
不能用边长 1,1,10 来构成三角形。
不能用边长 1、2 和 10 来构成三角形。
因为我们不能用任何三条边长来构成一个非零面积的三角形,所以我们返回 0。

说明:

  • 3 <= nums.length <= 10^4
  • 1 <= nums[i] <= 10^6

思路

已知正整数数组 nums,从中取出三个元素作为三角形的边长,求三角形的最大周长。

最大周长一定是长度最长的三条边,只需要判断能否组成三角形即可。如果不能,说明当前最大值无法组成三角形,将其移除后按同样的逻辑继续判断即可。

代码


/**
 * @date 2025-09-28 8:50
 */
public class LargestPerimeter976 {

    public int largestPerimeter(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        for (int i = n - 1; i >= 2; i--) {
            if (nums[i] < nums[i - 1] + nums[i - 2]) {
                return nums[i] + nums[i - 1] + nums[i - 2];
            }
        }
        return 0;
    }

}

性能

812.最大三角形面积

目标

给你一个由 X-Y 平面上的点组成的数组 points ,其中 points[i] = [xi, yi] 。从其中取任意三个不同的点组成三角形,返回能组成的最大三角形的面积。与真实值误差在 10^-5 内的答案将会视为正确答案。

示例 1:

输入:points = [[0,0],[0,1],[1,0],[0,2],[2,0]]
输出:2.00000
解释:输入中的 5 个点如上图所示,红色的三角形面积最大。

示例 2:

输入:points = [[1,0],[0,0],[0,1]]
输出:0.50000

提示:

  • 3 <= points.length <= 50
  • -50 <= xi, yi <= 50
  • 给出的所有点 互不相同

思路

暴力解,三层循环,三角形面积可以使用向量的叉积计算。

向量的叉积表示这两个向量构成的平行四边形面积,除以 2 就是三角形的面积。

向量 (x1, y1)(x2, y2) 的叉积等于 |x1 * y2 - x2 * y1|

代码


/**
 * @date 2025-09-27 21:35
 */
public class LargestTriangleArea812 {

    public double largestTriangleArea(int[][] points) {
        int n = points.length;
        double res = 0.0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                for (int k = j + 1; k < n; k++) {
                    int p1 = points[i][0];
                    int q1 = points[i][1];
                    int p2 = points[j][0];
                    int q2 = points[j][1];
                    int p3 = points[k][0];
                    int q3 = points[k][1];
                    res = Math.max(res, Math.abs((p2 - p1) * (q3 - q1) - (p3 - p1) * (q2 - q1)));
                }
            }
        }
        return res / 2;
    }
}

性能

611.有效三角形的个数

目标

给定一个包含非负整数的数组 nums ,返回其中可以组成三角形三条边的三元组个数。

示例 1:

输入: nums = [2,2,3,4]
输出: 3
解释:有效的组合是: 
2,3,4 (使用第一个 2)
2,3,4 (使用第二个 2)
2,2,3

示例 2:

输入: nums = [4,2,3,4]
输出: 4

说明:

  • 1 <= nums.length <= 1000
  • 0 <= nums[i] <= 1000

思路

有一个非负整数的数组,返回其中可以组成三角形的三元组。

可以先排序,然后使用二重循环,二分查找满足条件的第三边。

代码


/**
 * @date 2025-09-26 8:52
 */
public class TriangleNumber611 {

    public int triangleNumber(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        Arrays.sort(nums);
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                int t = nums[i] + nums[j];
                int index = bs(nums, j, t);
                res += Math.max(0, index - j);
            }
        }
        return res;
    }

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

}

性能

120.三角形最小路径和

目标

给定一个三角形 triangle ,找出自顶向下的最小路径和。

每一步只能移动到下一行中相邻的结点上。相邻的结点 在这里指的是 下标 与 上一层结点下标 相同或者等于 上一层结点下标 + 1 的两个结点。也就是说,如果正位于当前行的下标 i ,那么下一步可以移动到下一行的下标 i 或 i + 1 。

示例 1:

输入:triangle = [[2],[3,4],[6,5,7],[4,1,8,3]]
输出:11
解释:如下面简图所示:
   2
  3 4
 6 5 7
4 1 8 3
自顶向下的最小路径和为 11(即,2 + 3 + 5 + 1 = 11)。

示例 2:

输入:triangle = [[-10]]
输出:-10

说明:

  • 1 <= triangle.length <= 200
  • triangle[0].length == 1
  • triangle[i].length == triangle[i - 1].length + 1
  • -10^4 <= triangle[i][j] <= 10^4

进阶:

你可以只使用 O(n) 的额外空间(n 为三角形的总行数)来解决这个问题吗?

思路

有一个由多行数字排列组成的三角形,每一行比上一行多一个数字,当前数字可以到达下一行下标相同或者下标 +1 的两个数字,求从第一行到最后一行的路径中数字和的最小值。

定义 dp[i][j] 表示从第 ij 列到达底部的最小路径和。dp[i][j] = Math.min(dp[i + 1][j], dp[i + 1][j + 1]) + row[i][j]

代码


/**
 * @date 2024-08-06 15:42
 */
public class MinimumTotal120 {

    public int minimumTotal_new(List<List<Integer>> triangle) {
        int n = triangle.size();
        int m = triangle.get(n - 1).size();
        int[] dp = new int[m];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            dp[i] = triangle.get(n - 1).get(i);
        }
        for (int i = n - 2; i >= 0; i--) {
            List<Integer> row = triangle.get(i);
            int l = row.size();
            for (int j = 0; j < l; j++) {
                dp[j] = Math.min(dp[j], dp[j + 1]) + row.get(j);
            }
        }
        return dp[0];
    }

}

性能

166.分数到小数

目标

给定两个整数,分别表示分数的分子 numerator 和分母 denominator,以 字符串形式返回小数 。

如果小数部分为循环小数,则将循环的部分括在括号内。

如果存在多个答案,只需返回 任意一个 。

对于所有给定的输入,保证 答案字符串的长度小于 10^4 。

示例 1:

输入:numerator = 1, denominator = 2
输出:"0.5"

示例 2:

输入:numerator = 2, denominator = 1
输出:"2"

示例 3:

输入:numerator = 4, denominator = 333
输出:"0.(012)"

说明:

  • -2^31 <= numerator, denominator <= 2^31 - 1
  • denominator != 0

思路

有一个分数,分子分母均为整数,以字符串的形式返回小数,如果是循环小数,将循环部分括在括号内。

关键是如何确定从哪里开始循环?记录余数对应的商的下标,如果余数重复出现说明进入了循环节,根据下标来找出循环节。

代码


/**
 * @date 2025-09-24 9:13
 */
public class FractionToDecimal166 {

    public String fractionToDecimal_v1(int numerator, int denominator) {
        long a = numerator;
        long b = denominator;
        if (a % b == 0) {
            return String.valueOf(a / b);
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        if (a * b < 0) {
            sb.append("-");
        }
        a = Math.abs(a);
        b = Math.abs(b);
        long d = a / b;
        sb.append(d);
        long rem = a % b;
        sb.append(".");
        StringBuilder fraction = new StringBuilder();
        Map<Long, Integer> map = new HashMap<>();
        int i = 0;
        while (rem != 0) {
            if (map.get(rem) != null) {
                return sb.append(fraction.substring(0, map.get(rem)))
                        .append("(")
                        .append(fraction.substring(map.get(rem)))
                        .append(")").toString();
            }
            map.put(rem, i);
            rem *= 10;
            if (rem < b) {
                fraction.append(0);
            } else {
                d = rem / b;
                fraction.append(d);
                rem = rem % b;
            }
            i++;
        }
        return sb.append(fraction).toString();
    }

}

性能

165.比较版本号

目标

给你两个 版本号字符串 version1 和 version2 ,请你比较它们。版本号由被点 '.' 分开的修订号组成。修订号的值 是它 转换为整数 并忽略前导零。

比较版本号时,请按 从左到右的顺序 依次比较它们的修订号。如果其中一个版本字符串的修订号较少,则将缺失的修订号视为 0。

返回规则如下:

  • 如果 version1 < version2 返回 -1,
  • 如果 version1 > version2 返回 1,
  • 除此之外返回 0。

示例 1:

输入:version1 = "1.2", version2 = "1.10"
输出:-1
解释:
version1 的第二个修订号为 "2",version2 的第二个修订号为 "10":2 < 10,所以 version1 < version2。

示例 2:

输入:version1 = "1.01", version2 = "1.001"
输出:0
解释:
忽略前导零,"01" 和 "001" 都代表相同的整数 "1"。

示例 3:

输入:version1 = "1.0", version2 = "1.0.0.0"
输出:0
解释:
version1 有更少的修订号,每个缺失的修订号按 "0" 处理。

说明:

  • 1 <= version1.length, version2.length <= 500
  • version1 和 version2 仅包含数字和 '.'
  • version1 和 version2 都是 有效版本号
  • version1 和 version2 的所有修订号都可以存储在 32 位整数 中

思路

比较两个由 . 分隔的版本号,每个由 . 隔开的部分称为修订号,从左到右分别比较对应的修订号,如果修订号缺失可认为是 0。如果 version1 > version2 返回 1version1 < version2 返回 -1,否则返回 0

使用 split 函数获取修订号,取二者修订号个数的最大值,初始化修订号为 0,如果修订号没有缺失则解析修订号,如果修订号不相等直接返回比较结果,否则继续比较下一个修订号。

代码


/**
 * @date 2025-09-23 8:49
 */
public class CompareVersion165 {

    public int compareVersion(String version1, String version2) {
        String[] v1 = version1.split("\\.");
        String[] v2 = version2.split("\\.");
        int n = Math.max(v1.length, v2.length);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int i1 = 0;
            int i2 = 0;
            if (i < v1.length) {
                i1 = Integer.parseInt(v1[i]);
            }
            if (i < v2.length) {
                i2 = Integer.parseInt(v2[i]);
            }
            if (i1 > i2) {
                return 1;
            } else if (i1 < i2) {
                return -1;
            }
        }
        return 0;
    }
}

性能

3005.最大频率元素计数

目标

给你一个由 正整数 组成的数组 nums 。

返回数组 nums 中所有具有 最大 频率的元素的 总频率 。

元素的 频率 是指该元素在数组中出现的次数。

示例 1:

输入:nums = [1,2,2,3,1,4]
输出:4
解释:元素 1 和 2 的频率为 2 ,是数组中的最大频率。
因此具有最大频率的元素在数组中的数量是 4 。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,4,5]
输出:5
解释:数组中的所有元素的频率都为 1 ,是最大频率。
因此具有最大频率的元素在数组中的数量是 5 。

说明:

1 <= nums.length <= 100
1 <= nums[i] <= 100

思路

求正整数数组 nums 的最大频率之和。

针对元素计数,如果出现次数等于最大频率则累加最大频率,如果出现新的最大频率则需要将结果重置为最大频率。

代码


/**
 * @date 2025-09-22 8:48
 */
public class MaxFrequencyElements3005 {

    public int maxFrequencyElements_v1(int[] nums) {
        int res = 0;
        int[] cnt = new int[101];
        int max = 0;
        for (int num : nums) {
            cnt[num]++;
            if (max < cnt[num]) {
                max = cnt[num];
                res = cnt[num];
            } else if (max == cnt[num]) {
                res += cnt[num];
            }
        }
        return res;
    }

}

性能

1912.设计电影租借系统

目标

你有一个电影租借公司和 n 个电影商店。你想要实现一个电影租借系统,它支持查询、预订和返还电影的操作。同时系统还能生成一份当前被借出电影的报告。

所有电影用二维整数数组 entries 表示,其中 entries[i] = [shopi, moviei, pricei] 表示商店 shopi 有一份电影 moviei 的拷贝,租借价格为 pricei 。每个商店有 至多一份 编号为 moviei 的电影拷贝。

系统需要支持以下操作:

  • Search:找到拥有指定电影且 未借出 的商店中 最便宜的 5 个 。商店需要按照 价格 升序排序,如果价格相同,则 shopi 较小 的商店排在前面。如果查询结果少于 5 个商店,则将它们全部返回。如果查询结果没有任何商店,则返回空列表。
  • Rent:从指定商店借出指定电影,题目保证指定电影在指定商店 未借出
  • Drop:在指定商店返还 之前已借出 的指定电影。
  • Report:返回 最便宜的 5 部已借出电影 (可能有重复的电影 ID),将结果用二维列表 res 返回,其中 res[j] = [shopj, moviej] 表示第 j 便宜的已借出电影是从商店 shopj 借出的电影 moviej 。res 中的电影需要按 价格 升序排序;如果价格相同,则 shopj 较小 的排在前面;如果仍然相同,则 moviej 较小 的排在前面。如果当前借出的电影小于 5 部,则将它们全部返回。如果当前没有借出电影,则返回一个空的列表。

请你实现 MovieRentingSystem 类:

  • MovieRentingSystem(int n, int[][] entries) 将 MovieRentingSystem 对象用 n 个商店和 entries 表示的电影列表初始化。
  • List<Integer> search(int movie) 如上所述,返回 未借出 指定 movie 的商店列表。
  • void rent(int shop, int movie) 从指定商店 shop 借出指定电影 movie 。
  • void drop(int shop, int movie) 在指定商店 shop 返还之前借出的电影 movie 。
  • List<List<Integer>> report() 如上所述,返回最便宜的 已借出 电影列表。

注意:测试数据保证 rent 操作中指定商店拥有 未借出 的指定电影,且 drop 操作指定的商店 之前已借出 指定电影。

示例 1:

输入:
["MovieRentingSystem", "search", "rent", "rent", "report", "drop", "search"]
[[3, [[0, 1, 5], [0, 2, 6], [0, 3, 7], [1, 1, 4], [1, 2, 7], [2, 1, 5]]], [1], [0, 1], [1, 2], [], [1, 2], [2]]
输出:
[null, [1, 0, 2], null, null, [[0, 1], [1, 2]], null, [0, 1]]

解释:
MovieRentingSystem movieRentingSystem = new MovieRentingSystem(3, [[0, 1, 5], [0, 2, 6], [0, 3, 7], [1, 1, 4], [1, 2, 7], [2, 1, 5]]);
movieRentingSystem.search(1);  // 返回 [1, 0, 2] ,商店 1,0 和 2 有未借出的 ID 为 1 的电影。商店 1 最便宜,商店 0 和 2 价格相同,所以按商店编号排序。
movieRentingSystem.rent(0, 1); // 从商店 0 借出电影 1 。现在商店 0 未借出电影编号为 [2,3] 。
movieRentingSystem.rent(1, 2); // 从商店 1 借出电影 2 。现在商店 1 未借出的电影编号为 [1] 。
movieRentingSystem.report();   // 返回 [[0, 1], [1, 2]] 。商店 0 借出的电影 1 最便宜,然后是商店 1 借出的电影 2 。
movieRentingSystem.drop(1, 2); // 在商店 1 返还电影 2 。现在商店 1 未借出的电影编号为 [1,2] 。
movieRentingSystem.search(2);  // 返回 [0, 1] 。商店 0 和 1 有未借出的 ID 为 2 的电影。商店 0 最便宜,然后是商店 1 。

说明:

  • 1 <= n <= 3 * 10^5
  • 1 <= entries.length <= 10^5
  • 0 <= shopi < n
  • 1 <= moviei, pricei <= 10^4
  • 每个商店 至多 有一份电影 moviei 的拷贝。
  • search,rent,drop 和 report 的调用 总共 不超过 10^5 次。

思路

代码

性能