检查二进制字符串是否包含 A 对 0 和 B 个独立的 0


检查二进制字符串是否包含 A 对 0 和 B 个独立的 0 是计算机科学中常见的问题,尤其是在算法和数据结构领域。问题陈述非常简单,并在密码学、网络安全和机器学习等各个领域发挥着重要作用。

在本教程中,我们将讨论使用 C++ 解决此问题的方法。我们将首先概述该方法,从定义问题陈述并提供一些示例开始,然后深入探讨实现细节。所以让我们开始吧!

问题陈述

给定一个长度为 n 的二进制字符串,由 0 和 1 组成,我们需要确定它是否包含 A 对相邻的 0 (00) 和 B 个独立的 0 (不与其他 0 相邻的 0)。

示例

示例 1

Input:
s = "100101000"
A = 2
B = 1
Output:
Yes

说明:在输入字符串中,有两对相邻的 0:“10|010|1000”。此外,还有一个独立的 0:“100|1|01000”。因此,输出为“Yes”,因为输入字符串包含两对相邻的 0 和一个独立的 0。

示例 2

Input:
s = "110010010"
A = 3
B = 2
Output:
No

说明:在输入字符串中,有三对相邻的 0:“1|100|100|10”。但是,只有两个独立的 0:“1100|1|0010”。因此,输出为“No”,因为输入字符串不包含两个独立的 0。

算法

  • 将 pairs 和 singles 计数器初始化为零。

  • 使用循环遍历输入字符串 s,索引 i 从 0 到 n-2。

  • 检查当前字符和下一个字符是否均为 '0'。

    • 如果是,则将 pairs 加 1,并通过将 i 加 1 跳过下一个字符。

  • 否则,检查当前字符是否为 '0' 且下一个字符是否为 '1'。

    • 如果是,则将 singles 加 1。

  • 检查 s 的最后一个字符是否为 '0'。

    • 如果是,则将 singles 加 1。

  • 如果 pairs 的数量大于或等于 A 且 singles 的数量大于或等于 B,则返回 true,否则返回 false。

示例

使用 C++ 实现上述算法

在此实现中,我们定义了一个名为 'contains_zeros' 的函数,它接收一个二进制字符串 's' 和两个整数 'A' 和 'B' 作为输入。如果字符串包含至少 'A' 对相邻的零和 'B' 个独立的零,则该函数返回 'true';否则,它返回 'false'。

为了确定字符串中 pairs 和 independent zeros 的数量,我们遍历字符串并跟踪遇到的 pairs 和 independent zeros 的数量。如果我们找到一对相邻的零,则跳过下一个字符。在循环结束时,我们检查最后一个字符是否为零,并相应地增加 independent zeros 的计数。

最后,在 'main' 函数中,我们使用输入字符串 's' 和 'A' 和 'B' 的值调用 'contains_zeros'。如果函数返回 'true',则打印“Yes”,否则打印“No”。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
bool contains_zeros(string s, int A, int B) {
    int n = s.size();
    int pairs = 0;
    int singles = 0;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        if (s[i] == '0' && s[i+1] == '0') {
            pairs++;
            i++; // Skip the next character
        } else if (s[i] == '0' && s[i+1] == '1') {
            singles++;
        }
    }
    if (s[n-1] == '0') {
        singles++;
    }
    return pairs >= A && singles >= B;
}
int main() {
    string s = "100101000";
    int A = 2;
    int B = 1;
    bool result = contains_zeros(s, A, B);
    cout << "Input:" << endl;
    cout << "s = \"" << s << "\"" << endl;
    cout << "A = " << A << endl;
    cout << "B = " << B << endl;
    cout << endl;
    cout << "Output:" << endl;
    if (result) {
        cout << "Yes" << endl;
    } else {
        cout << "No" << endl;
    }
    return 0;
}

输出

执行上述 C++ 程序将产生以下输出

Input:
s = "100101000"
A = 2
B = 1

Output:
Yes

结论

总之,我们讨论了如何使用 C++ 程序检查二进制字符串是否包含给定数量的 0 对和独立的 0。我们提供了一个算法并实现了一个函数,该函数以字符串 's' 和两个整数 'A' 和 'B' 作为输入,并返回一个布尔值,指示 's' 是否包含至少 'A' 对 0 和 'B' 个独立的 0。

该算法的时间复杂度为 O(n),其中 n 是输入字符串 's' 的长度,因为我们需要遍历 's' 一次以计算 pairs 和 singles 的数量。

更新于: 2023-09-08

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