华为OD机试E卷 - 最少交换次数（Java & Python& JS & C++ & C ）

题目描述

给出数字K,请输出所有结果小于K的整数组合到一起的最少交换次数。
组合一起是指满足条件的数字相邻，不要求相邻后在数组中的位置。

数据范围：

• 100 <= K <= 100

• 100 <= 数组中数值 <= 100

输入描述

第一行输入数组：1 3 1 4 0

第二行输入K数值：2

输出描述

第一行输出最少交换次数：1

示例1

输入

1 3 1 4 0
2

输出

1

说明

小于2的表达式是1 1 0, 共三种可能将所有符合要求数字组合一起，最少交换1次。

解题思路

例子

1 3 1 4 0
2

1. 找到小于 2 的元素：在给定数组 [1, 3, 1, 4, 0] 中，小于 2 的元素是 1, 1, 和 0。所以我们需要将这三个元素组合在一起。
2. 组合方式：要将这三个元素组合在一起，可以有多种方式。由于题目没有要求元素必须按照原来的顺序排列，所以我们只关心这些元素最终相邻排列的情况。
3. 最少交换次数：
   • 原数组是 [1, 3, 1, 4, 0]。
   • 将 1, 1, 0 组合在一起，最少的交换次数为 1：
     • 例如，可以通过一次交换操作，将位置 4 的 0 与位置 2 的 3 交换，得到数组 [1, 0, 1, 4, 3]，使得 1, 1, 0 相邻。

所以，这句话的重点在于，通过最少的交换次数，将三个小于 2 的元素组合在一起（相邻），而这个最少次数在这个例子中是 1。

思路：

1. 标记小于 ( K ) 的元素：首先遍历数组，找出所有小于 ( K ) 的元素，标记它们的位置。

2. 计算最少交换次数：

   • 想象一个窗口，这个窗口长度等于标记元素的数量，窗口可以在数组中滑动。
   • 对于窗口中每个可能的位置，计算窗口内已经包含的目标元素数量（即窗口内小于 ( K ) 的元素数量）。
   • 窗口中包含最多目标元素的位置意味着需要的交换次数最少。交换次数等于窗口大小减去窗口内目标元素的数量。

   给定数组为 [1, 3, 1, 4, 0]，( K ) 值为 2。小于 2 的元素是 1, 1, 0。

   • 这些元素的索引是 [0, 2, 4]。
   • 可以把这些元素想象为需要放在一个长度为 3 的窗口中。
   • 滑动这个窗口，尝试找到包含最多目标元素的窗口。例如，如果窗口覆盖 1, 3, 1，那么窗口已经包含两个目标元素，还需要一个交换将 0 换入窗口。
   • 找到一个位置，比如 [1, 1, 0]，只需要交换一次就可以将所有小于 2 的元素组合在一起。

   所以，最少交换次数是 1。

写法1

J