使用 C++ 查找长度为 N 的至少包含 3 个连续 1 的二进制字符串的数量


假设我们有一个整数 N,我们需要找到长度为 N 的所有可能的不同二进制字符串的数量,这些字符串至少包含三个连续的 1。例如,如果 n = 4,则这些数字将是 0111、1110、1111,因此输出将是 3。

为了解决这个问题,我们可以使用动态规划方法。因此,DP(i, x) 表示长度为 i 的字符串的数量,在位置 i + 1 到 i + x 处有 x 个连续的 1。

DP(i, x) = DP(i – 1, 0) + DP(i – 1, x + 1)。

该递推关系基于这样一个事实:第 i 个位置可以是 0 或 1。

  • 如果第 i 位是 0,则对于第 (i – 1) 位,x 的值为 0。
  • 如果第 i 位是 1,则对于第 (i – 1) 位,x 的值为 1 加上第 i 位 x 的值。

示例

 在线演示

#include<iostream>
using namespace std;
int n;
int numberCount(int i, int x, int table[][4]) {
   if (i < 0)
      return x == 3;
   if (table[i][x] != -1)
      return table[i][x];
      table[i][x] = numberCount(i - 1, 0, table);
      table[i][x] += numberCount(i - 1, x + 1, table);
      return table[i][x];
   }
int main() {
   n = 4;
   int table[n][4];
   for (int i = 0; i < n; i++)
   for (int j = 0; j < 4; j++)
      table[i][j] = -1;
   for (int i = 0; i < n; i++) {
      table[i][3] = (1 << (i + 1));
   }
   cout << "The number of binary strings with at least 3 consecutive 1s: " << numberCount(n - 1, 0, table);
}

输出

The number of binary strings with at least 3 consecutive 1s: 3

更新于:2019-12-19

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