Python3程序：最小化字符更改次数，使字符串的左旋转和右旋转相同

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旋转意味着我们将每个字符向前或向后移动。向前移动意味着右旋转（或逆时针方向），向后移动意味着左旋转（或顺时针方向）。

在这个问题中，我们得到一个大小为n的字符串。我们的任务是找到需要更改的最小字符数，以检查是否可以使字符串的左旋转和右旋转相同。

让我们看看下面的例子和解释，以便更好地理解这个问题。

输入1

str = "wxyz"

输出1

2

解释

字符串的左旋转是xyzw

字符串的右旋转是zwxy

根据观察，将位置0的字符str[0] = w改为y，将位置3的字符str[3] = z改为x。字符串变成yxyx。

因此，答案是2，因为左旋转和右旋转字符串都变成xyxy。

输入2

str = "aka"

输出2

1

解释

字符串的左旋转是aak

字符串的右旋转是kaa

根据观察，将位置1的字符str[1] = k改为a。字符串变成aaa。

因此，答案是1，因为左旋转和右旋转字符串都变成aaa。

方法

在看到上面给定字符串的示例之后，让我们继续讨论方法。

这种方法的思想是基于观察。观察有两个要点：

• 当我们有一个偶数长度的字符串时，字符串中偶数索引和奇数索引的所有字符必须相同，才能使左右旋转的字符串相同。

• 当我们有一个奇数长度的字符串时，字符串中的所有字符必须相同，才能使左右旋转的字符串相同。

让我们看看下面的代码，以便更好地理解上述方法。

示例

# Function to find the minimum characters to be removed from the string
def getMinimumChange(str, n):
   # Initialize answer by N in variable minNum
   minChanges = n
   # If the length of the string is even
   if (n % 2 == 0):
      # Created frequency array for Even index
      freqEvenIdx = {}
      # Created frequency array for odd index
      freqOddIdx = {}
      # Traverse for loop to intialize both the frequency array freqEvenddIdx and freqOddIdx to 0
      for ch in range(ord('a'), ord('z') + 1):
         freqEvenIdx[chr(ch)] = 0
         freqOddIdx[chr(ch)] = 0
      # at odd and even index
      for i in range(n):
         if (i % 2 == 0):
            if str[i] in freqEvenIdx:
               freqEvenIdx[str[i]] += 1
         else:
            if str[i] in freqOddIdx:
               freqOddIdx[str[i]] += 1
      # Create variable evenIdxMax and OddIdxMax to store maximum frequency of even place character and odd place character respectively
      evenIdxMax = 0
      oddIdxMax = 0
      # Traverse for loop from a to z to update variable evenIdxMax and OddIdxMax
      for ch in range(ord('a'), ord('z') + 1):
         evenIdxMax = max(evenIdxMax, freqEvenIdx[chr(ch)])
         oddIdxMax = max(oddIdxMax, freqOddIdx[chr(ch)])
      # Update the answerin variable minChanges
      minChanges = minChanges - evenIdxMax - oddIdxMax
   # If the length of the string is odd
   else:
      # Create array to store frequecy of character of the string
      freq = {}
      #  initialize the the freq array
      for ch in range('a', 'z'):
         freq[chr(ch)] = 0
      # Stores the frequency of the characters of the string while traversing the string
      for i in range(n):
         if str[i] in freq:
            freq[str[i]] += 1
      # Stores the maximum freuency of character of the string in variable freqMax
      freqMax = 0
      #  Traverse the for loop to update freqMax
      for ch in range('a', 'z'):
         freqMax = max(freqMax, freq[chr(ch)])
      # Update the answer in variable minChanges
      minChanges = minChanges - freqMax
# Return final answer minChanges
   return minChanges
str = "wxyz"  # Given String
n = len(str)  # Getting size of the given string
# Call the function to get minimum number of changes to make left and right rotated string same
res = getMinimumChange(str, n)
# Print result
print(
   "The minimum number of changes to make the left and right rotated string same are: "
)
print(res)

输出

The minimum number of changes to make the left and right rotated string same are: 
2

时间和空间复杂度

上述代码的时间复杂度为O(N)，因为我们遍历了字符串和数字。

上述代码的空间复杂度为O(1)，因为没有使用额外的空间来存储任何东西。

其中N是字符串的大小。

结论

在本教程中，我们实现了一个Python3程序，以最小化需要更改的字符数，使字符串的左旋转和右旋转相同。我们实现了一种哈希方法，因为我们必须存储频率。时间复杂度为O(N)，空间复杂度为O(1)，N是给定字符串的大小。