package com.demo.s92;

/**
 * 给你单链表的头指针 head 和两个整数 left 和 right ，其中 left <= right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点，返回 反转后的链表 。
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/reverse-linked-list-ii
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 */
class ListNode {
    int val;
    ListNode next;
    ListNode() {}
    ListNode(int val) { this.val = val; }
    ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
}
public class Solution {
    public ListNode reverseBetween(ListNode head, int left, int right) {
        //哑结点，方便返回结果
        ListNode dummyNode = new ListNode(-1);
        dummyNode.next = head;
        //记录翻转链表区间的前置节点
        ListNode pre = dummyNode;
        //指针移动到left-1位置，记为pre
        for (int i = 0; i < left - 1; i++) {
            pre = pre.next;
        }
        // left位置节点
        ListNode start = pre.next;
        // cur节点
        ListNode cur = pre.next;
        //记录翻转链表区间的前置节点
        ListNode p = null;
        // 从left 到 right 范围链表翻转
        for(int i = left; i <= right; i++) {
            ListNode tmp = cur.next;
            //当前节点指向前置节点
            cur.next = p;
            p = cur;
            //翻转链表区间的前置节点 指向当前的节点，随着当前节点后移
            pre.next=cur;
            //遍历时移动到下一个节点
            cur = tmp;
        }
        //当前节点不为空时，也就是没有遍历到最后一个节点
        if(cur != null) {
            //原先left位置节点指向下一个节点
            start.next = cur;
        }

        return dummyNode.next;
    }
}

package com.demo.s91;

/**
 *  解码方法
 *  一条包含字母 A-Z 的消息通过以下映射进行了 编码 ：
 *
 * 'A' -> "1"
 * 'B' -> "2"
 * ...
 * 'Z' -> "26"
 * 要 解码 已编码的消息，所有数字必须基于上述映射的方法，反向映射回字母（可能有多种方法）。例如，"11106" 可以映射为：
 *
 * "AAJF" ，将消息分组为 (1 1 10 6)
 * "KJF" ，将消息分组为 (11 10 6)
 * 注意，消息不能分组为  (1 11 06) ，因为 "06" 不能映射为 "F" ，这是由于 "6" 和 "06" 在映射中并不等价。
 *
 * 给你一个只含数字的 非空 字符串 s ，请计算并返回 解码 方法的 总数 。
 *
 * 题目数据保证答案肯定是一个 32 位 的整数。
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/decode-ways
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 */
public class Solution {
    public int numDecodings(String s) {
        int n = s.length();
        // a = f[i-2], b = f[i-1], c=f[i]
        int a = 0, b = 1, c = 0;
        for (int i = 1; i <= n; ++i) {
            c = 0;
            if (s.charAt(i - 1) != '0') {
                c += b;
            }
            if (i > 1 && s.charAt(i - 2) != '0' && ((s.charAt(i - 2) - '0') * 10 + (s.charAt(i - 1) - '0') <= 26)) {
                c += a;
            }
            a = b;
            b = c;
        }
        return c;
    }
}

package com.demo.s90;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 子集 II
 * 给你一个整数数组 nums ，其中可能包含重复元素，请你返回该数组所有可能的子集（幂集）。
 *
 * 解集 不能 包含重复的子集。返回的解集中，子集可以按 任意顺序 排列。
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/subsets-ii
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 */
public class Solution {
    List<Integer> t = new ArrayList<Integer>();
    List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();

    public List<List<Integer>> subsetsWithDup(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        int n = nums.length;
        for (int mask = 0; mask < (1 << n); ++mask) {
            t.clear();
            boolean flag = true;
            for (int i = 0; i < n; ++i) {
                if ((mask & (1 << i)) != 0) {
                    if (i > 0 && (mask >> (i - 1) & 1) == 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                        flag = false;
                        break;
                    }
                    t.add(nums[i]);
                }
            }
            if (flag) {
                ans.add(new ArrayList<Integer>(t));
            }
        }
        return ans;
    }
}

package com.demo.s9;

/**
 * 回文数
 * 给你一个整数 x ，如果 x 是一个回文整数，返回 true ；否则，返回 false 。
 *
 * 回文数是指正序（从左向右）和倒序（从右向左）读都是一样的整数。
 *
 * 例如，121 是回文，而 123 不是。
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/palindrome-number
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 */
public class Solution {
    public boolean isPalindrome(int x) {
        // 特殊情况：
        // 如上所述，当 x < 0 时，x 不是回文数。
        // 同样地，如果数字的最后一位是 0，为了使该数字为回文，
        // 则其第一位数字也应该是 0
        // 只有 0 满足这一属性
        if (x < 0 || (x % 10 == 0 && x != 0)) {
            return false;
        }

        int revertedNumber = 0;
        while (x > revertedNumber) {
            revertedNumber = revertedNumber * 10 + x % 10;
            x /= 10;
        }

        // 当数字长度为奇数时，我们可以通过 revertedNumber/10 去除处于中位的数字。
        // 例如，当输入为 12321 时，在 while 循环的末尾我们可以得到 x = 12，revertedNumber = 123，
        // 由于处于中位的数字不影响回文（它总是与自己相等），所以我们可以简单地将其去除。
        return x == revertedNumber || x == revertedNumber / 10;
    }
}

package com.demo.s89;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 格雷编码
 * n 位格雷码序列 是一个由 2n 个整数组成的序列，其中：
 * 每个整数都在范围 [0, 2n - 1] 内（含 0 和 2n - 1）
 * 第一个整数是 0
 * 一个整数在序列中出现 不超过一次
 * 每对 相邻 整数的二进制表示 恰好一位不同 ，且
 * 第一个 和 最后一个 整数的二进制表示 恰好一位不同
 * 给你一个整数 n ，返回任一有效的 n 位格雷码序列 。
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/gray-code
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 */
public class Solution {
    public List<Integer> grayCode(int n) {
        List<Integer> res = new ArrayList<Integer>() {{ add(0); }};
        int head = 1;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = res.size() - 1; j >= 0; j--)
                res.add(head + res.get(j));
            head <<= 1;
        }
        return res;
    }
}

package com.demo.s88;

/**
 * 合并两个有序数组
 * 给你两个按 非递减顺序 排列的整数数组 nums1 和 nums2，另有两个整数 m 和 n ，分别表示 nums1 和 nums2 中的元素数目。
 *
 * 请你 合并 nums2 到 nums1 中，使合并后的数组同样按 非递减顺序 排列。
 *
 * 注意：最终，合并后数组不应由函数返回，而是存储在数组 nums1 中。为了应对这种情况，nums1 的初始长度为 m + n，其中前 m 个元素表示应合并的元素，后 n 个元素为 0 ，应忽略。nums2 的长度为 n 。
 *
 *
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/merge-sorted-array
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 */
public class Solution {
    public void merge(int[] nums1, int m, int[] nums2, int n) {
        //定义新数组
        int[] all = new int[m + n];
        int i = 0;
        int j = 0;
        while(i< m || j < n) {
            int cur;
            //num1遍历完了，遍历num2
            if(i == m) {
                cur = nums2[j++];
                //num2遍历完了，遍历num1
            } else if(j == n) {
                cur = nums1[i++];
                //小的元素先排上
            } else if(nums1[i] <= nums2[j]) {
                cur = nums1[i++];
            } else {
                cur = nums2[j++];
            }
            all[i+j-1] = cur;
        }
        //新数组元素再放到num1中
        for(int t = 0; t< n + m; t++) {
            nums1[t] = all[t];
        }
    }
}

package com.demo.s87;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 扰乱字符串
 * 使用下面描述的算法可以扰乱字符串 s 得到字符串 t ：
 * 如果字符串的长度为 1 ，算法停止
 * 如果字符串的长度 > 1 ，执行下述步骤：
 * 在一个随机下标处将字符串分割成两个非空的子字符串。即，如果已知字符串 s ，则可以将其分成两个子字符串 x 和 y ，且满足 s = x + y 。
 * 随机 决定是要「交换两个子字符串」还是要「保持这两个子字符串的顺序不变」。即，在执行这一步骤之后，s 可能是 s = x + y 或者 s = y + x 。
 * 在 x 和 y 这两个子字符串上继续从步骤 1 开始递归执行此算法。
 * 给你两个 长度相等 的字符串 s1 和 s2，判断 s2 是否是 s1 的扰乱字符串。如果是，返回 true ；否则，返回 false 。
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/scramble-string
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 */
public class Solution {
    // 记忆化搜索存储状态的数组
    // -1 表示 false，1 表示 true，0 表示未计算
    int[][][] memo;
    String s1, s2;

    public boolean isScramble(String s1, String s2) {
        int length = s1.length();
        this.memo = new int[length][length][length + 1];
        this.s1 = s1;
        this.s2 = s2;
        return dfs(0, 0, length);
    }

    // 第一个字符串从 i1 开始，第二个字符串从 i2 开始，子串的长度为 length，是否和谐
    public boolean dfs(int i1, int i2, int length) {
        if (memo[i1][i2][length] != 0) {
            return memo[i1][i2][length] == 1;
        }

        // 判断两个子串是否相等
        if (s1.substring(i1, i1 + length).equals(s2.substring(i2, i2 + length))) {
            memo[i1][i2][length] = 1;
            return true;
        }

        // 判断是否存在字符 c 在两个子串中出现的次数不同
        if (!checkIfSimilar(i1, i2, length)) {
            memo[i1][i2][length] = -1;
            return false;
        }

        // 枚举分割位置
        for (int i = 1; i < length; ++i) {
            // 不交换的情况
            if (dfs(i1, i2, i) && dfs(i1 + i, i2 + i, length - i)) {
                memo[i1][i2][length] = 1;
                return true;
            }
            // 交换的情况
            if (dfs(i1, i2 + length - i, i) && dfs(i1 + i, i2, length - i)) {
                memo[i1][i2][length] = 1;
                return true;
            }
        }

        memo[i1][i2][length] = -1;
        return false;
    }

    public boolean checkIfSimilar(int i1, int i2, int length) {
        Map<Character, Integer> freq = new HashMap<Character, Integer>();
        for (int i = i1; i < i1 + length; ++i) {
            char c = s1.charAt(i);
            freq.put(c, freq.getOrDefault(c, 0) + 1);
        }
        for (int i = i2; i < i2 + length; ++i) {
            char c = s2.charAt(i);
            freq.put(c, freq.getOrDefault(c, 0) - 1);
        }
        for (Map.Entry<Character, Integer> entry : freq.entrySet()) {
            int value = entry.getValue();
            if (value != 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

package com.demo.s86;

/**
 * 分隔链表
 * 给你一个链表的头节点 head 和一个特定值 x ，请你对链表进行分隔，使得所有 小于 x 的节点都出现在 大于或等于 x 的节点之前。
 *
 * 你应当 保留 两个分区中每个节点的初始相对位置。
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/partition-list
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 */
class ListNode {
     int val;
     ListNode next;
     ListNode() {}
     ListNode(int val) { this.val = val; }
     ListNode(int val, ListNode next) { this.val = val; this.next = next; }
 }
public class Solution {

    public ListNode partition(ListNode head, int x) {
        ListNode lessHead = new ListNode(0);
        ListNode moreHead = new ListNode(0);

        if(head == null)        return null;
        ListNode cur = head;
        ListNode curLess = lessHead;
        ListNode curMore = moreHead;

        while(cur != null)
        {
            if(cur.val < x)
            {
                curLess.next = new ListNode(cur.val);
                curLess = curLess.next;
                cur = cur.next;
            }
            else
            {
                curMore.next = new ListNode(cur.val);
                curMore = curMore.next;
                cur = cur.next;
            }
        }
        curLess.next = moreHead.next;
        return lessHead.next;
    }


}

package com.demo.s85;

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;

/**
 * 最大矩形
 * 给定一个仅包含 0 和 1 、大小为 rows x cols 的二维二进制矩阵，找出只包含 1 的最大矩形，并返回其面积。
 */
public class Solution {
    public int maximalRectangle(char[][] matrix) {
        int m = matrix.length;
        if (m == 0) {
            return 0;
        }
        int n = matrix[0].length;
        int[][] left = new int[m][n];

        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (matrix[i][j] == '1') {
                    left[i][j] = (j == 0 ? 0 : left[i][j - 1]) + 1;
                }
            }
        }

        int ret = 0;
        for (int j = 0; j < n; j++) { // 对于每一列，使用基于柱状图的方法
            int[] up = new int[m];
            int[] down = new int[m];

            Deque<Integer> stack = new LinkedList<Integer>();
            for (int i = 0; i < m; i++) {
                while (!stack.isEmpty() && left[stack.peek()][j] >= left[i][j]) {
                    stack.pop();
                }
                up[i] = stack.isEmpty() ? -1 : stack.peek();
                stack.push(i);
            }
            stack.clear();
            for (int i = m - 1; i >= 0; i--) {
                while (!stack.isEmpty() && left[stack.peek()][j] >= left[i][j]) {
                    stack.pop();
                }
                down[i] = stack.isEmpty() ? m : stack.peek();
                stack.push(i);
            }

            for (int i = 0; i < m; i++) {
                int height = down[i] - up[i] - 1;
                int area = height * left[i][j];
                ret = Math.max(ret, area);
            }
        }
        return ret;
    }
}

package com.demo.s84;

import java.util.Stack;

/**
 * 柱状图中最大的矩形
 * 给定 n 个非负整数，用来表示柱状图中各个柱子的高度。每个柱子彼此相邻，且宽度为 1 。
 *
 * 求在该柱状图中，能够勾勒出来的矩形的最大面积。
 */
public class Solution {
    public int largestRectangleArea(int[] heights) {
        int n = heights.length;
        int[] left = new int[n];
        int[] right = new int[n];

        Stack<Integer> mono_stack = new Stack<Integer>();
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            while (!mono_stack.isEmpty() && heights[mono_stack.peek()] >= heights[i]) {
                mono_stack.pop();
            }
            left[i] = (mono_stack.isEmpty() ? -1 : mono_stack.peek());
            mono_stack.push(i);
        }

        mono_stack.clear();
        for (int i = n - 1; i >= 0; --i) {
            while (!mono_stack.isEmpty() && heights[mono_stack.peek()] >= heights[i]) {
                mono_stack.pop();
            }
            right[i] = (mono_stack.isEmpty() ? n : mono_stack.peek());
            mono_stack.push(i);
        }

        int ans = 0;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            ans = Math.max(ans, (right[i] - left[i] - 1) * heights[i]);
        }
        return ans;

    }
}