AI刷题笔记

字典序最小的01字符串

题目解析

本题的目标是通过最多 k 次相邻字符交换操作，使一个由 0 和 1 组成的字符串的字典序最小。字典序最小意味着 0 要尽可能地排在前面。

思路分析

1. 核心问题是找到并尽可能将字符串中的 0 向前交换，以达到字典序最小的效果。操作限制是每次只能交换相邻的两个字符，且最多可以进行 k 次操作。
2. 关键点：字符串中 0 的位置需要尽量向前移动，而不违背交换次数的限制。最简单的方法是，找到第一个 1 后面最近的 0，然后交换它们，直到无法继续交换或达到最大操作次数。

代码详解

1. 初始化：

   • 将输入的字符串转化为字符数组 arr，方便在原数组上进行操作。
   • 使用数组 pos0 存储所有字符 '0' 的位置。
   • 使用 cnt 统计字符串中 0 的个数，方便后续定位。

2. 找到第一个 '1' ：

   • 使用 last 标记字符串中第一个 '1' 的位置。

3. 交换操作：

   • 当 last 小于当前位置的 '0' 时，尝试交换，直到交换次数 k 用完。
   • 如果当前要交换的 '0' 可以通过交换与 '1' 交换达到字典序更小的效果，就交换它们。

4. 处理剩余的 0 和 1：

   • 更新交换后的字符串，并继续寻找可以进行交换的 '0'，直到无法继续交换为止。

5. 最终返回结果：

   • 完成交换后，返回更新后的字符串作为答案。

代码实现

public class Main {
    public static String solution(int n, int k, String s) {
        char[] arr = s.toCharArray(); 
        int[] pos0 = new int[n + 1]; 
        int cnt = 0;

        int last = 0; 
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (arr[i] == '0') {
                pos0[++cnt] = i + 1; 
            } else if (last == 0) {
                last = i + 1; 
            }
        }
        
        if (last == 0 || last >= pos0[cnt]) {
            return s;
        }

        int i = 1; 
        while (i <= cnt && last > pos0[i]) {
            i++; 
        }

        while (k > 0 && i <= cnt && last <= n) {
            int R0 = pos0[i]; 
            int L1 = last;

            if (R0 - L1 <= k) { 
                k -= (R0 - L1);
                arr[R0 - 1] = '1'; 
                arr[L1 - 1] = '0';
                last++;
                i++;
            } else { 
                arr[R0 - 1] = '1';
                arr[R0 - 1 - k] = '0';
                k = 0;
            }

            while (last <= n && arr[last - 1] == '0') {
                last++;
            }
        }

        return new String(arr); 
    }

    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"));
    }
}

知识总结

在使用豆包MarsCode AI刷题过程中，我总结出了一些有用的知识点：

1. 字符串操作：对于这类字符串交换的问题，可以通过将字符串转换为字符数组进行操作，这样更方便操作和修改字符。
2. 贪心算法：在本题中，我们采用贪心算法的思想，尽可能将 '0' 向前移动，这样能最大程度地降低字典序。
3. 边界条件：在处理字符串时，必须考虑到所有的边界情况，如没有 '1' 的情况、所有 '1' 都在 '0' 后面等，这些都需要在算法中进行合理判断和处理。
4. 优化交换次数：利用 k 的限制，尽可能在最小交换次数内实现目标。通过对位置的合理判断，避免不必要的交换。

学习计划

通过在豆包MarsCode AI平台刷题，我总结出了一个高效学习算法的计划：

1. 制定学习目标：每周设定一个学习目标，比如掌握常见的算法和数据结构，尤其是排序、动态规划和图论等。
2. 错题本：对于每次刷题时出现的错误，可以记录下来并总结原因，定期复习这些错题，确保理解每一个错误的背后逻辑。
3. 重点难点突破：每次遇到难题时，分析题目的思路和代码，理解其中的细节，特别是那些优化方法和空间复杂度控制。