C++ 中使二进制字符串交替所需的最小交换次数


问题陈述

给定一个长度为偶数且0和1数量相等的二进制字符串。使字符串交替所需的最小交换次数是多少?如果一个二进制字符串中没有两个连续的元素相等,则称其为交替字符串。

示例

如果 str = 11110000,则需要 2 次交换。

算法

  • 计算字符串奇数位置和偶数位置的 0 的数量。分别设其计数为 oddZeroCnt 和 evenZeroCnt
  • 计算字符串奇数位置和偶数位置的 1 的数量。分别设其计数为 oddOneCnt 和 evenOneCnt
  • 我们总是将 1 与 0 交换。因此,我们只需检查如果我们的交替字符串以 0 开头,则交换次数为 min (evenZeroCnt, oddOneCnt),如果我们的交替字符串以 1 开头,则交换次数为 min (evenOneCnt, oddZeroCnt)。答案是这两个值的最小值。

示例

 现场演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int getMinSwaps(string str) {
   int minSwaps = 0;
   int oddZeroCnt = 0;
   int evenZeroCnt = 0;
   int oddOneCnt = 1;
   int evenOneCnt = 1;
   int n = str.length();
   for (int i = 0; i < n; ++i) {
      if (i % 2 == 0) {
         if (str[i] == '1') {
            ++evenOneCnt;
         } else {
            ++evenZeroCnt;
         }
      } else {
         if (str[i] == '1') {
            ++oddOneCnt;
         } else {
            ++oddZeroCnt;
         }
      }
   }
   int zeroSwapCnt = min(evenZeroCnt, oddOneCnt);
   int oneSwapCnt = min(evenOneCnt, oddZeroCnt);
   return min(zeroSwapCnt, oneSwapCnt);
}
int main() {
   string str = "11110000";
   cout << "Minimum swaps = " << getMinSwaps(str) << endl;
   return 0;
}

编译并执行上述程序时,将生成以下输出:

输出

Minimum swaps = 2

更新于: 2019年12月20日

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