PHP程序:计算没有连续1的二进制字符串个数


什么是计算没有连续1的二进制字符串个数?

让我们通过一个例子来解释计算没有连续1的二进制字符串的概念。

示例

假设我们想要计算长度为3且不包含连续1的二进制字符串的个数。二进制字符串是由0和1组成的字符串。

长度为3的可能的二进制字符串有:000、001、010、011、100、101、110和111。

但是,我们只需要计算那些不包含连续1的二进制字符串。因此,我们需要从计数中排除字符串011、101和111。

让我们分析剩下的二进制字符串

  • 000:这是一个有效的字符串,因为它不包含连续的1。

  • 001:这是一个有效的字符串,因为它不包含连续的1。

  • 010:这是一个有效的字符串,因为它不包含连续的1。

  • 100:这是一个有效的字符串,因为它不包含连续的1。

  • 110:这是一个无效的字符串,因为它包含连续的1。

从以上分析可以看出,长度为3且没有连续1的有效二进制字符串有4个。

PHP程序:计算没有连续1的二进制字符串个数

方法一 - 使用动态规划

示例

<?php
function countBinaryStrings($n) {
   $dp = array();
   $dp[0] = 1;
   $dp[1] = 2;

   for ($i = 2; $i <= $n; $i++) {
      $dp[$i] = $dp[$i - 1] + $dp[$i - 2];
   }

   return $dp[$n];
}

$n = 5; // Number of digits in the binary string
$count = countBinaryStrings($n);
echo "Number of binary strings without consecutive 1's: " . $count;

?>

输出

Number of binary strings without consecutive 1's: 13

代码解释

这段PHP代码定义了一个名为`countBinaryStrings`的函数,该函数使用动态规划计算长度为$n且没有连续1的二进制字符串的个数。它用基本情况$dp[0] = 1$dp[1] = 2初始化一个数组$dp,分别表示长度为0和1的字符串的个数。然后,它使用循环来填充长度2到$n的剩余计数,方法是将长度$i - 1$i - 2的计数相加。最后,它返回长度为$n的计数并将其打印出来。在这个具体的例子中,代码计算长度为5的没有连续1的二进制字符串的个数,并显示结果。

方法二

<?php
// PHP program to count all distinct
// binary stringswithout two
// consecutive 1's

function countStrings($n)
{
	$a[$n] = 0;
	$b[$n] = 0;
	$a[0] = $b[0] = 1;
	for ($i = 1; $i < $n; $i++)
	{
		$a[$i] = $a[$i - 1] +
				$b[$i - 1];
		$b[$i] = $a[$i - 1];
	}
	return $a[$n - 1] +
		$b[$n - 1];
}

	// Driver Code
	echo "Number of binary strings without consecutive 1's: " . countStrings(5) ;

?>

输出

Number of binary strings without consecutive 1's: 13

代码解释

这段PHP代码计算长度为$n且没有两个连续1的不同二进制字符串的个数。它定义了两个数组$a$b来存储计数。基本情况设置为$a[0] = $b[0] = 1。然后,使用循环计算长度1到$n-1的计数。长度$i的计数通过将数组$a中长度$i-1的计数和数组$b中长度$i-1的计数相加得到。此外,数组$b中长度$i的计数是从数组$a中长度$i-1的计数得到的。最后,代码返回数组$a中长度$n-1的计数和数组$b中长度$n-1的计数之和,表示没有连续1的二进制字符串的总数。在这个具体的例子中,代码计算长度为5的计数并显示结果。

结论

总之,第一种方法使用动态规划,用基本情况初始化一个数组,并迭代计算更大长度的计数。它通过将前两个长度的计数相加来有效地计算结果。第二种方法采用更简单的方法,使用两个数组存储计数,并根据前一个长度的计数迭代更新它们。它直接计算总数,无需单独对两个数组求和。两种方法都提供了没有连续1的二进制字符串的准确计数,它们之间的选择可能取决于特定的要求和性能考虑。

更新于:2023年8月1日

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