《模版串匹配问题》和《K排序算法最小操作次数计算》| 豆包MarsCode AI刷题今天我们将在豆包MarsCode

今天我们将在豆包MarsCode AI刷题平台上，完成《模版串匹配问题》与《K排序算法最小操作次数计算》这两个算法问题，通过这些练习提升用户解决此类问题的能力

《模版串匹配问题》题面如下：

问题理解

题目要求我们根据给定的模板串 s 和整数 k，生成一个没有前导零的正整数，并且这个正整数是所有可能的匹配数中字典序第 k 小的。如果无法生成这样的数，则返回 -1。

数据结构选择

字符串 s：用于存储模板串。
向量 pos：用于存储模板串中所有 '?' 字符的位置。
字符串 ret：用于存储生成的结果。

算法步骤

遍历模板串 s：
- 记录所有 '?' 字符的位置，存储在向量 pos 中。
处理前导 '?'：
- 如果模板串的第一个字符是 '?'，则需要特别处理，因为不能有前导零。
- 计算可能的组合数 add，即 10 的 pos.size() - 1 次方。
- 根据 k 计算出第 k 小的数，并将其转换为字符串 ret。
填充 '?' 字符：
- 由后向前遍历 pos，将 ret 中的数字依次填充到 s 中的 '?' 位置。
- 如果 ret 中的数字用完了，则填充 '0'。
检查结果：
- 如果填充后的 s 以 '0' 开头，或者 ret 中的数字没有用完，则返回 -1。
- 否则，返回填充后的 s。

具体实现

std::string solution(std::string s, int k) {
    // write code here
    string ret;
    vector<int> pos;
    for(int i=0;i<s.size();i++){
        if(s[i] == '?'){
            pos.push_back(i);
        }
    }
    if(s[0] == '?'){
        int add = 1;
        for(int i = 1;i < pos.size();i++){
            add *= 10;
        }
        ret = to_string(add + k - 1);
    } else {
        ret = to_string(k - 1);
    }
    int retp=ret.size() - 1;
    for(int p =pos.size() - 1;p >= 0;p--){
        if(retp < 0){
            s[pos[p]] = '0';
        } else {
            s[pos[p]] = ret[retp--];
        }
    }
    return (s[0] == '0' || retp >= 0) ? "-1" : s;
}

《K排序算法最小操作次数计算》题面如下：

问题理解

题目要求我们计算最少需要多少次操作，才能将一个长度为 n 的排列由小到大排序。每次操作可以选择最多 k 个位置的数，将它们移除后，对剩余的数左对齐，然后将移除的数排序后放在数列的末尾。

解题思路

识别已排序部分：
- 首先，我们需要识别数组中已经按升序排列的部分。这部分不需要任何操作。
- 例如，对于数组 [1, 3, 5, 4, 2]，已经按升序排列的部分是 [1, 2]。
计算未排序部分的长度：
- 未排序部分的长度是数组总长度减去已排序部分的长度。
- 例如，对于数组 [1, 3, 5, 4, 2]，未排序部分是 [3, 5, 4]，长度为 3。
计算操作次数：
- 每次操作最多可以移除 k 个元素，因此我们需要计算最少需要多少次操作才能将未排序部分排序。
- 计算公式为：(未排序部分的长度 + k - 1) / k。这个公式确保我们向上取整，因为每次操作最多可以处理 k 个元素。

具体实现

int solution(int n, int k, std::vector<int> a) {
    // write code here
    int pos = 1;
    for(int i : a){
        if(i == pos){
            pos++;
        }
    }
    return (n - pos + 1 + k - 1) / k;
}

借助豆包MarsCode AI刷题平台，我们不仅高效地解决了《模版串匹配问题》和《K排序算法最小操作次数计算》，还加深了对相关算法和数据结构的理解，后续会借助豆包MarsCode AI给大家展示更多题目的解法。