C++中二進位制字串中0和1的最大差值


給定的任務是從給定的二進位制字串中找到一個子字串,然後找到0和1數量之間的最大差值。

讓我們用一個例子來理解我們必須做什麼:

輸入

str = “100100110”

輸出

2

解釋

在從位置1到5的子陣列(“00100”)中,0和1之間的差值 = 4 – 1 = 3,這是可以找到的最大值。

輸入

str = “00000”

輸出

5

下面程式中使用的演算法如下:

  • 在main()函式中,建立一個字串**str**來儲存二進位制字串。還初始化一個變數int size來儲存字串的**大小**,並將兩者都傳遞給Max()函式。

  • 在Max()函式中,首先透過呼叫One()函式檢查所有元素是否都是1。

  • 建立一個bool型別的One()函式,並在其中建立一個變數int O = 0。

  • 迴圈從i = 0到i< str.size(),如果str[i] == 1,則將1新增到變數O中。

  • 在迴圈外部,檢查if(O == size)。如果是,則返回true。

  • 回到Max()函式,如果One()函式返回true,則返回-1作為答案。

  • 否則繼續查詢長度。初始化一個數組int a[100] = {0}。

  • 迴圈從i = 0到i< size,並設定a[i] = (str[i] == '0' ? 1 : -1),以此方式檢查str的每個元素。

  • 在迴圈外部,初始化另一個數組int arr[100][3],並使用memset(arr, -1, sizeof arr)將其所有元素替換為-1,最後呼叫Length(a, str, size, 0, 0, arr)

  • 在Length()函式中,首先檢查if (i >= size),如果是,則表示字串結束,返回0。

  • 然後檢查if (arr[i][s] != -1)。如果是,則表示狀態已計算,返回arr[i][s]。

  • 然後檢查if(s == 0)。如果是,則返回arr[i][s] = max(a[i] + Length(a, str, size, i + 1, 1, arr), Length(a, str, size, i + 1, 0, arr));

  • 否則返回arr[i][s] = max(a[i] + Length(a, str, size, i + 1, 1, arr), 0);

示例

 線上演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
bool One(string str, int size){
   int O = 0;
   for (int i = 0; i < str.size(); i++)
      O += (str[i] == '1');
   return (O == size);
}
int Length(int a[], string str, int size,
int i, int s, int arr[][3]){
   // If string is over.
   if (i >= size)
      return 0;
      // If the already calculated.
   if (arr[i][s] != -1)
      return arr[i][s];
   if (s == 0)
      return arr[i][s] = max(a[i] +
      Length(a, str, size, i + 1, 1, arr),
      Length(a, str, size, i + 1, 0, arr));
   else
      return arr[i][s] = max(a[i] +
      Length(a, str, size, i + 1, 1, arr), 0);
}
int Max(string str, int size){
   // Checking if all elements are 1
   if (One(str, size))
      return -1;
      // Finding length
   int a[100] = { 0 };
   for (int i = 0; i < size; i++)
      a[i] = (str[i] == '0' ? 1 : -1);
      int arr[100][3];
      memset(arr, -1, sizeof arr);
   return Length(a, str, size, 0, 0, arr);
}
// main function
int main(){
   string str = "100100110";
   int size = 9;
   cout << Max(str, size);
   return 0;
}

輸出

3

更新於:2020年8月4日

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