AI刷题19. 字典序最小的01字符串｜豆包MarsCode AI刷题一. 问题描述小U拥有一个由0和1组成的字符

一. 问题描述

小U拥有一个由0和1组成的字符串，她可以进行最多k次操作，每次操作可以交换相邻的两个字符。目标是通过这些操作，使得最终得到的字符串字典序最小。例如，小U当前有一个字符串 01010，她最多可以进行 2 次相邻字符交换操作。通过这些操作，她可以将字符串调整为 00101，这是可以通过不超过2次操作得到的字典序最小的字符串。现在，小U想知道，经过最多k次操作后，能够得到的字典序最小的字符串是什么。

测试样例

样例1：

输入：n = 5, k = 2, s = "01010"
输出：'00101'

题目链接：www.marscode.cn/practice/36…

二. 思路解析

2.1 问题理解

我们需要通过最多 k 次相邻字符交换操作，将一个由 0 和 1 组成的字符串调整为字典序最小的字符串。字典序最小意味着字符串中的字符按照从小到大的顺序排列。

2.2 数据结构选择

由于我们需要频繁地进行字符交换操作，使用字符数组（char[]）来存储字符串是一个合适的选择，因为数组的元素可以直接通过索引进行访问和修改。

三. 解题步骤

3.1 算法步骤

遍历字符串：从字符串的第一个字符开始，逐步向后遍历。
寻找最小字符：在当前位置 i 到 i + k 的范围内寻找最小的字符，并记录其位置 minIndex。
交换字符：如果最小字符不在当前位置 i，则从 minIndex 向 i 方向逐个交换字符，直到最小字符到达 i 位置。每交换一次，操作次数 k 减一。
重复步骤：继续遍历字符串，直到遍历完所有字符或操作次数 k 用完。
返回结果：将字符数组转换回字符串并返回。

3.2 具体步骤

初始化：将输入字符串转换为字符数组。
外层循环：遍历字符数组，直到遍历完所有字符或操作次数 k 用完。
内层循环：在当前位置 i 到 i + k 的范围内寻找最小的字符，并记录其位置 minIndex。
交换操作：如果最小字符不在当前位置 i，则从 minIndex 向 i 方向逐个交换字符，直到最小字符到达 i 位置。每交换一次，操作次数 k 减一。
返回结果：将字符数组转换回字符串并返回。

3.3 复杂度分析

时间复杂度：在最坏情况下，每次都需要遍历 k 个字符来找到最小字符，因此时间复杂度为 O(n * k)，其中 n 是字符串的长度。
空间复杂度：由于我们只使用了常数级别的额外空间（字符数组），空间复杂度为 O(1)。

通过以上步骤，我们可以有效地解决这个问题，并得到字典序最小的字符串。

四. Code

public class Main {
    public static String solution(int n, int k, String s) {
        char[] chars = s.toCharArray();
        
        for (int i = 0; i < n && k > 0; i++) {
            // 找到当前位置到末尾的最小字符及其位置
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < n && j <= i + k; j++) {
                if (chars[j] < chars[minIndex]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            
            // 如果最小字符不在当前位置，进行交换
            if (minIndex != i) {
                for (int j = minIndex; j > i; j--) {
                    // 交换相邻字符
                    char temp = chars[j];
                    chars[j] = chars[j - 1];
                    chars[j - 1] = temp;
                    k--; // 减少一次操作次数
                }
            }
        }
        
        return new String(chars);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(solution(5, 2, "01010").equals("00101"));
        System.out.println(solution(7, 3, "1101001").equals("0110101"));
        System.out.println(solution(4, 1, "1001").equals("0101"));
    }
}

五. 总结

 本人最开始写这道题时其实是没有思路的，不知道怎么去写，不过还好有AI，给我一些思路，我思考一下，并让AI给出具体步骤，最终我才能解出来，心里非常高兴，终于又写出一道算法题。

5.1 用AI解题的感受

5.1.1 优势

快速获取思路：AI可以迅速提供解题思路和算法步骤，帮助用户快速理解问题的核心和解决方法。
代码生成：AI可以根据用户的需求生成完整的代码实现，节省了用户编写代码的时间。
错误检查：AI可以帮助用户检查代码中的错误，并提供修改建议，提高代码的正确性和效率。
学习辅助：AI可以作为学习辅助工具，帮助用户理解复杂的算法和数据结构，提升编程能力。

5.1.2 局限性

依赖性：过度依赖AI可能导致用户在编程技能上的退步，无法独立解决复杂问题。
理解深度：AI虽然可以提供详细的解题思路，但用户可能无法完全理解背后的逻辑和原理，影响学习效果。

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