二进制子串计数
二进制子串计数是在 PHP 中处理字符串的一个重要任务。在许多实际应用中，我们需要找到二进制串中连续出现的子串的数量。本文将介绍如何使用 PHP 来进行二进制子串计数，并提供一些实用的代码示例。
概述
在二进制串中，子串是由连续的 0 或 1 组成的字符串。对于给定的二进制串，我们希望找到其中连续出现的子串的数量。例如，在二进制串 "00110011" 中，连续出现的子串有 "00"、"11"、"00" 和 "11"，数量为 4。
方法一：遍历法
最直接的方法是遍历整个二进制串，并在每个位置上检查连续出现的子串。我们可以使用两个计数器分别记录以 0 和以 1 结尾的连续子串的数量。具体的算法如下：
1. 初始化计数器 `$count0` 和 `$count1`，初始值为 0。
2. 从第二位开始遍历二进制串：
1. 如果当前位和前一位相同，将当前位的值加到相应的计数器上。
2. 如果当前位和前一位不同，将相应的计数器重置为 1。
3. 如果某一计数器的值大于等于 2，说明在该位置上有连续出现的子串，将结果计数器加 1。
3. 返回结果计数器的值。
下面是用 PHP 实现上述算法的代码示例：
function countBinarySubstrings(string $binaryString): int {
$count0 = 0; // 记录以 0 结尾的连续子串的数量
$count1 = 0; // 记录以 1 结尾的连续子串的数量
$result = 0; // 记录连续出现的子串的数量
for ($i = 1; $i < strlen($binaryString); $i++) {
if ($binaryString[$i] === $binaryString[$i - 1]) {
$binaryString[$i] === '0' ? $count0++ : $count1++;
} else {
$count0 = $binaryString[$i] === '0' ? 1 : 0;
$count1 = $binaryString[$i] === '1' ? 1 : 0;
}
if ($count0 >= 2 || $count1 >= 2) {
$result++;
}
}
return $result;
}
$binaryString = "00110011";
$count = countBinarySubstrings($binaryString);
echo "连续子串的数量为: " . $count;
在上述代码中，我们使用了一个`countBinarySubstrings`函数来计算二进制子串的数量。将二进制字符串作为参数传递给该函数，函数将返回连续子串的数量。在示例中，输出结果为 4，与前面的例子相符。
该方法的时间复杂度为 O(n)，其中 n 是二进制串的长度。
方法二：正则表达式法
另一种实现二进制子串计数的方法是使用正则表达式来匹配连续出现的子串。我们可以使用 PHP 的`preg_match_all`函数来实现这一点。具体的算法如下：
1. 使用正则表达式`/(0+)|(1+)/`来匹配连续出现的 0 或 1 子串。
2. 将匹配到的子串放入一个数组中。
3. 统计数组中长度大于 1 的元素的数量，并返回该数量作为结果。
下面是用 PHP 实现上述算法的代码示例：
function countBinarySubstrings(string $binaryString): int {
preg_match_all('/(0+)|(1+)/', $binaryString, $matches);
$result = 0;
foreach ($matches[0] as $substr) {
if (strlen($substr) > 1) {
$result++;
}
}
return $result;
}
$binaryString = "00110011";
$count = countBinarySubstrings($binaryString);
echo "连续子串的数量为: " . $count;
在上述代码中，我们使用了一个`countBinarySubstrings`函数来计算二进制子串的数量。同样地，将二进制字符串作为参数传递给该函数，函数将返回连续子串的数量。在示例中，输出结果仍然是 4，与之前的例子一致。
总结
本文介绍了两种在 PHP 中计数二进制子串的方法：遍历法和正则表达式法。遍历法是通过遍历二进制串的每个位置来检查连续子串的出现，时间复杂度为 O(n)。正则表达式法则是利用正则表达式匹配连续子串，并统计匹配到的子串的数量。根据具体的需求，可以选择适合的方法来解决二进制子串计数问题。
无论使用哪种方法，二进制子串计数在许多实际应用中都是一个重要的任务。希望本文能帮助读者理解并应用这一概念，并提供了一些实用的代码示例。在实际应用中，根据具体要求和数据规模，可以选择最适合的方法来处理二进制子串计数。