移除二进制字符串中所有的0所需的最小非相邻对翻转次数

1.题目分析

题目要求我们对一个二进制字符串进行操作,具体来说,就是将其中的0全部移除,每一次操作可以选择翻转两个不相邻的位置,使得翻转后的操作字符中可以正确的移除0。题目要求输出最小的非相邻对翻转次数,使得操作后字符串中的“0”全部被移除。解决这个问题,可以使用贪心算法,从字符串的开头到结尾逐步考虑每一个字符,每一步尽可能的减少操作步骤,最终得到最小的非相邻对翻转次数。

2.解题思路

2.1 贪心策略

对于这种最优解问题,可以采取贪心策略,设答案为 $ans$,每次贪心地选择一个位置 $i$,令当前剩下的未去除 0 的个数为 $sum_0$,令当前考虑的位置为 $j \in [i + 1, n]$,令 $len_{j - i - 1}$ 表示区间 $[i + 1, j - 1]$ 中非 $0$ 的元素个数,策略如下:

若 $a_i = 0$ 且 $len_{j - i - 1} \geq 1$,那么当前位置可以选择留下不操作,因为它后面一定有其它的非 $0$ 元素;

若 $a_i = 0$ 且 $len_{j - i - 1} = 0$,只能选择一个非 $i + 1$ 的位置进行翻转,否则就无法去除所有的 $0$;

若 $a_i = 1$,那么当前的位置也可以选择留下不操作,因为它后面一定会有 $0$。

2.2 代码实现

实现时需要记录最近一次翻转的位置 $last\_flip$,逐个字符扫描并执行上述策略。时间复杂度 $O(n)$。贪心策略可保证最后的答案就是最优解,也即不存在后效性问题。

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

int n, len, ans = 0;

string str;

int main() {

cin >> str;

n = str.length();

for(int i = 0; i < n; i++) {

if(str[i] == '0') {

if(len >= 1) {

len--;

} else {

// 找到一个不连续的1进行翻转

for(int j = i + 1; j < n; j++) {

if(str[j] == '1' and j != last_flip) {

swap(str[i], str[j]);

ans++;

last_flip = j;

break;

}

}

len = 0;

if(str[i] == '0') {

ans++;

last_flip = i;

}

}

} else {

len++;

}

}

cout << ans;

return 0;

}

3.代码小结

代码部分主要就是对贪心策略的实现,主要分三种情况讨论,细节方面处理好每次操作后的更新即可。

4.总结

该题目可以锻炼我们单纯的贪心算法的思想,并使我们进一步地深入理解贪心的方法。同时也涉及到了字符串的操作,考验了我们理论与实践实力的综合水平。总体来说,该题目既有一定难度又不失是一道入门级别的算法题。

免责声明:本文来自互联网,本站所有信息(包括但不限于文字、视频、音频、数据及图表),不保证该信息的准确性、真实性、完整性、有效性、及时性、原创性等,版权归属于原作者,如无意侵犯媒体或个人知识产权,请来电或致函告之,本站将在第一时间处理。猿码集站发布此文目的在于促进信息交流,此文观点与本站立场无关,不承担任何责任。

后端开发标签