使用C++使两个字符串相等的所需最小操作数。


问题陈述

给定两个字符串str1和str2,两个字符串都包含字符'a'和'b'。两个字符串长度相等。两个字符串中都包含一个下划线_(空格)。任务是通过执行以下操作的最小次数将第一个字符串转换为第二个字符串:

  • 如果下划线位于位置i,则下划线可以与位置i+1或i-1处的字符交换。

  • 如果位置i+1和i+2处的字符不同,则下划线可以与位置i+1或i+2处的字符交换。

  • 类似地,如果位置i-1和i-2处的字符不同,则下划线可以与位置i-1或i-2处的字符交换。

如果str1 = “aba_a”并且str2 = “_baaa”,则需要2次移动才能将str1转换为str2:

1. str1 = “ab_aa” (Swapped str1[2] with str1[3])
2. str2 = “_baaa” (Swapped str1[0] with str1[2])

算法

1. Apply a simple Breadth First Search over the string and an element of the queue used for BFS will contain the pair str, pos where pos is the position of _ in the string str.
2. Also maintain a map namely ‘vis’ which will store the string as key and the minimum moves to get to the string as value.
3. For every string str from the queue, generate a new string tmp based on the four conditions given and update the vis map as vis[tmp] = vis[str] + 1.
4. Repeat the above steps until the queue is empty or the required string is generated i.e. tmp == B
5. If the required string is generated, then return vis[str] + 1 which is the minimum number of operations required to change A to B.

示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>
#include <queue>
using namespace std;
int transformString(string str, string f){
   unordered_map<string, int> vis;
   int n;
   n = str.length();
   int pos = 0;
   for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
      if (str[i] == '_') {
         pos = i;
         break;
      }
   }
   queue<pair<string, int> > q;
   q.push({ str, pos });
   vis[str] = 0;
   while (!q.empty()) {
      string ss = q.front().first;
      int pp = q.front().second;
      int dist = vis[ss];
      q.pop();
      if (pp > 0) {
         swap(ss[pp], ss[pp - 1]);
         if (!vis.count(ss)) {
            if (ss == f) {
               return dist + 1;
               break;
            }
            vis[ss] = dist + 1;
            q.push({ ss, pp - 1 });
         }
         swap(ss[pp], ss[pp - 1]);
      }
      if (pp < n - 1) {
         swap(ss[pp], ss[pp + 1]);
         if (!vis.count(ss)) {
         if (ss == f) {
            return dist + 1;
            break;
         }
         vis[ss] = dist + 1;
         q.push({ ss, pp + 1 });
      }
      swap(ss[pp], ss[pp + 1]);
   }
   if (pp > 1 && ss[pp - 1] != ss[pp - 2]) {
      swap(ss[pp], ss[pp - 2]);
      if (!vis.count(ss)) {
         if (ss == f) {
            return dist + 1;
            break;
         }
         vis[ss] = dist + 1;
         q.push({ ss, pp - 2 });
      }
      swap(ss[pp], ss[pp - 2]);
   }
   if (pp < n - 2 && ss[pp + 1] != ss[pp + 2]) {
      swap(ss[pp], ss[pp + 2]);
      if (!vis.count(ss)) {
         if (ss == f) {
            return dist + 1;
            break;
         }
         vis[ss] = dist + 1;
         q.push({ ss, pp + 2 });
      }
      swap(ss[pp], ss[pp + 2]);
      }
   }
   return 0;
}
int main(){
   string str1 = "aba_a";
   string str2 = "_baaa";
   cout << "Minimum required moves: " << transformString(str1, str2) << endl;
   return 0;
}

输出

编译并执行上述程序时,将生成以下输出:

Minimum required moves: 2

更新于:2019年10月31日

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