多米诺骨牌均衡状态 | 豆包MarsCode AI 刷题

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今天我们将在豆包MarsCode AI刷题平台上,完成《多米诺骨牌均衡状态》这个算法问题,通过练习提升用户解决此类问题的能力。

《多米诺骨牌均衡状态》题目如下:

image.png

问题理解

我们需要模拟多米诺骨牌倒下的过程,并找出最终保持竖立的骨牌的位置。骨牌的状态由字符串 data 表示,其中:

  • 'L' 表示该位置的骨牌将向左倒。
  • 'R' 表示该位置的骨牌将向右倒。
  • '.' 表示该位置的骨牌初始时保持竖立。

数据结构选择

我们可以使用一个列表 state 来记录每个骨牌的状态变化。初始时,所有骨牌的状态都是 0,表示它们保持竖立。

算法步骤

  1. 初始化状态列表:创建一个长度为 num 的列表 state,初始值为 0
  2. 从左到右扫描:遍历字符串 data,遇到 'R' 时,将 cnt 设为 0,表示从这里开始向右倒;遇到 '.' 时,如果 cnt 大于等于 0,则增加 cnt 并更新 state
  3. 从右到左扫描:反向遍历字符串 data,遇到 'L' 时,将 cnt 设为 0,表示从这里开始向左倒;遇到 '.' 时,如果 cnt 大于等于 0,则增加 cnt 并更新 state
  4. 统计结果:遍历 state,找出所有值为 0 且 data 中对应位置为 '.' 的骨牌,记录其位置。

关键点

  • 需要分别从左到右和从右到左扫描两次,以模拟骨牌的连锁反应。
  • 在每次扫描中,使用 cnt 来记录当前骨牌倒下的影响范围。

具体实现

def solution(num, data):
    state = [0 for i in range(num)]
    ans = []
    cnt = -1
    for i in range(num):
        if(data[i] == '.' and cnt >= 0):
            cnt += 1
            state[i] += cnt
        elif(data[i] == 'R'):
            cnt = 0
        else:
            cnt = -1


    cnt = -1
    for i in range(num - 1 , -1 , -1):
        if(data[i] == '.' and cnt >= 0):
            cnt += 1
            state[i] -= cnt
        elif(data[i] == 'L'):
            cnt = 0
        else:
            cnt = -1
    
    res = 0
    for i in range(num):
        if(state[i] == 0 and data[i] == '.'):
            res += 1
            ans.append(i + 1)
    str_ans = str(res) + ":"
    if(res > 0):
        for it in ans:
            str_ans = str_ans+ str(it) + "," 
        
    return str_ans[0:len(str_ans) - 1]
            

if __name__ == "__main__":
    #  You can add more test cases here
    print(solution(14, ".L.R...LR..L..") == "4:3,6,13,14" )
    print(solution(5, "R....") == "0" )
    print(solution(1, ".") == "1:1" )

如何处理骨牌连锁反应的边界情况?

处理骨牌连锁反应的边界情况是解决这个问题的关键之一。让我们来看看如何处理这些边界情况。

边界情况分析

  1. 骨牌在最左边或最右边

    • 如果最左边的骨牌是 'L',它只会影响它左边的骨牌,但左边没有骨牌。
    • 如果最右边的骨牌是 'R',它只会影响它右边的骨牌,但右边没有骨牌。
  2. 连续的 'R' 或 'L'

    • 如果有一串连续的 'R',它们会依次向右倒下,直到遇到 'L' 或边界。
    • 如果有一串连续的 'L',它们会依次向左倒下,直到遇到 'R' 或边界。
  3. 骨牌在中间

    • 如果一个骨牌在中间,且左右都有 'R' 和 'L',需要考虑它们的影响平衡。

处理方法

  1. 初始化状态列表:创建一个长度为 num 的列表 state,初始值为 0

  2. 从左到右扫描

    • 遇到 'R' 时,将 cnt 设为 0,表示从这里开始向右倒。
    • 遇到 '.' 时,如果 cnt 大于等于 0,则增加 cnt 并更新 state
    • 遇到 'L' 时,将 cnt 设为 -1,表示这里不会继续向右倒。
  3. 从右到左扫描

    • 遇到 'L' 时,将 cnt 设为 0,表示从这里开始向左倒。
    • 遇到 '.' 时,如果 cnt 大于等于 0,则增加 cnt 并更新 state
    • 遇到 'R' 时,将 cnt 设为 -1,表示这里不会继续向左倒。
  4. 统计结果:遍历 state,找出所有值为 0 且 data 中对应位置为 '.' 的骨牌,记录其位置。

代码提示

以下是处理边界情况的代码提示:

def solution(num, data):
    state = [0 for i in range(num)]
    ans = []
    cnt = -1
    
    # 从左到右扫描
    for i in range(num):
        if data[i] == 'R':
            cnt = 0
        elif data[i] == '.':
            if cnt >= 0:
                cnt += 1
                state[i] += cnt
        else:  # data[i] == 'L'
            cnt = -1
    
    cnt = -1
    
    # 从右到左扫描
    for i in range(num - 1, -1, -1):
        if data[i] == 'L':
            cnt = 0
        elif data[i] == '.':
            if cnt >= 0:
                cnt += 1
                state[i] -= cnt
        else:  # data[i] == 'R'
            cnt = -1
    
    res = 0
    
    # 统计结果
    for i in range(num):
        if state[i] == 0 and data[i] == '.':
            res += 1
            ans.append(i + 1)
    
    str_ans = str(res) + ":"
    if res > 0:
        for it in ans:
            str_ans += str(it) + ","
    
    return str_ans[0:len(str_ans) - 1]

关键点

  • 初始化状态列表:确保每个骨牌的初始状态为 0
  • 从左到右扫描:处理 'R' 和 '.' 的情况,更新 state
  • 从右到左扫描:处理 'L' 和 '.' 的情况,更新 state
  • 统计结果:找出所有保持竖立的骨牌,并记录其位置。

通过以上步骤,你应该能够有效地处理骨牌连锁反应的边界情况。