【51nod 1393】0和1相等串(前缀和+思维)好题

本文介绍了一种高效算法解决0和1相等串问题,即在一个0-1串中寻找最长的子串,该子串内的0和1数量相等。通过使用前缀和与哈希表的方法,可以快速定位到符合条件的子串,并给出其实现代码。

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基准时间限制:1 秒 空间限制:131072 KB 分值: 20  难度:3级算法题
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给定一个0-1串,请找到一个尽可能长的子串,其中包含的0与1的个数相等。
Input
一个字符串,只包含01,长度不超过1000000。
Output
一行一个整数,最长的0与1的个数相等的子串的长度。
Input示例
1011
Output示例
2

原来前缀和的功能那么强大,我们把0当作-1,那么要是区间内【i,j】0和1的个数相等,要么前缀和为0,要么【1,i-1】的前缀和等于【1,j】的前缀和,我们可以用map记录前缀和的下标,每次更新,得到答案即可。

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string.h>
#include<map>
using namespace std;
map<int,int> mp;
#define MAXN 1000500
char c[MAXN];
char rc[MAXN];
int sum[MAXN];
int main()
{
	cin>>c;
	int l=strlen(c);
	memset(sum,0,sizeof(sum));
	for(int i=1;i<=l;i++)
	{
		rc[i]=c[i-1];
	}
	for(int i=1;i<=l;i++)
	{
		if(rc[i]=='1') sum[i]=sum[i-1]+1;
		else sum[i]=sum[i-1]-1;//记录前缀和 
	}
	int ans=0;
	for(int i=1;i<=l;i++)
	{
		if(!sum[i])
		{
			ans=i;//前缀和为0 
		}
		if(!mp[sum[i]])
		{
			mp[sum[i]]=i;//记录第一次前缀和为某值的下标,因为是最早的,所以map[sum[i]]的值不必更新 
		}
		if(mp[sum[i]])
		{
			ans=max(ans,i-mp[sum[i]]);//更新区间 (前缀和相等的时候)
		}
	}
	cout<<ans<<endl;
	return 0;
}
### 关于51Nod 3100 上台阶问的C++解法 #### 目解析 该目通常涉及斐波那契数列的应用。假设每次可以走一步或者两步,那么到达第 \( n \) 层台阶的方法总数等于到达第 \( n-1 \)第 \( n-2 \) 层方法数之。 此逻辑可以通过动态规划来解决,并且为了防止数值过大,需要对结果取模操作(如 \( \% 100003 \)[^1])。以下是基于上述思路的一个高效实现: ```cpp #include <iostream> using namespace std; const int MOD = 100003; long long f[100010]; int main() { int n; cin >> n; // 初始化前两项 f[0] = 1; // 到达第0层有1种方式(不移动) f[1] = 1; // 到达第1层只有1种方式 // 动态规划计算f[i] for (int i = 2; i <= n; ++i) { f[i] = (f[i - 1] + f[i - 2]) % MOD; } cout << f[n] << endl; return 0; } ``` 以上代码通过数组 `f` 存储每层台阶的结果,利用循环逐步填充至目标层数 \( n \),并最终输出结果。 --- #### 时间复杂度分析 由于仅需一次线性遍历即可完成所有状态转移,时间复杂度为 \( O(n) \)。空间复杂度同样为 \( O(n) \),但如果优化存储,则可进一步降低到 \( O(1) \): ```cpp #include <iostream> using namespace std; const int MOD = 100003; int main() { int n; cin >> n; long long prev2 = 1, prev1 = 1, current; if (n == 0 || n == 1) { cout << 1 << endl; return 0; } for (int i = 2; i <= n; ++i) { current = (prev1 + prev2) % MOD; prev2 = prev1; prev1 = current; } cout << prev1 << endl; return 0; } ``` 在此版本中,只保留最近两个状态变量 (`prev1`, `prev2`) 来更新当前值,从而节省内存开销。 --- #### 输入输出说明 输入部分接受单个整数 \( n \),表示台阶数量;程序会返回从地面走到第 \( n \) 层的不同路径数目,结果经过指定模运算处理以适应大范围数据需求。 ---
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