P2562 [AHOI2002] Kitty猫基因编码

P1498P2562 [AHOI2002] Kitty猫基因编码

#include <iostream>
using namespace std;
#include <cmath>
#include <vector>
#include <string>
string encode(string str){
  if(str.find("0") == string::npos) return "B";
  if(str.find("1") == string::npos) return "A";
  int half = str.size()/2;
  return "C" + encode(str.substr(0,half)) + encode(str.substr(half));
}
int main(){
  string s;
  cin>>s;
 cout<< encode(s)<<endl;

}

你完全理解正确!这段代码采用的是 直接返回值的方式,而不是对原先字符串进行修改,主要原因有以下几点:


1. 避免复杂性:处理重复元素

如果直接对原始字符串进行修改,当字符串中存在多个相同的 01 时,就需要对整个字符串的每个字符进行跟踪和修改。例如:

  • 如果遇到全为 0 的字符串(如 000),我们需要将它整体替换为一个 A
  • 直接修改原字符串会导致以下问题:
    1. 需要移除多余字符: 例如,原来的 000 需要被替换为单个 A,那么我们需要移除其余的两个 0
    2. 调整字符串结构: 修改会导致字符串长度缩短,后续的递归和分割操作需要动态调整。
    3. 状态管理复杂: 在原字符串上操作,可能需要额外的标记或数组来管理哪些字符已经被处理,增加了逻辑复杂性。

因此,采用 直接返回值 的方式,可以避免这些问题,不需要对原字符串进行任何修改,所有逻辑都在返回值中完成。


2. 返回值递归的自然适配

采用递归返回值的方式非常符合分治问题的特点:

  1. 每个子问题的结果独立于其他子问题,直接通过返回值组合即可。
  2. 父问题只需要知道子问题的结果,而不需要直接修改父问题的原始数据。

对于这道题:

  • 如果字符串全是 0,直接返回 "A",无需修改原字符串。
  • 如果字符串全是 1,直接返回 "B"
  • 如果既包含 0 又包含 1,分为两部分递归计算,并将子结果通过返回值合并为 C + left + right

这种模式避免了原字符串的复杂修改,递归组合也非常简洁自然。


3. 原字符串的不可变性

递归过程中,字符串的不可变性是一个很大的优势:

  • 每次递归分割出新的子串(如 substr),这些子串和原字符串没有耦合关系。
  • 这保证了递归调用之间不会互相干扰,逻辑清晰且容易调试。
  • 如果直接修改原字符串,需要小心管理修改后的状态,防止对后续的递归产生副作用。

4. 避免修改的复杂示例

如果采用修改原字符串的方式,代码会变得更复杂。例如:

void encode_inplace(string &s, int start, int end) {
    // 判断当前范围是否全是 0 或全是 1
    bool all_zero = true, all_one = true;
    for (int i = start; i < end; ++i) {
        if (s[i] == '1') all_zero = false;
        if (s[i] == '0') all_one = false;
    }
    // 修改原字符串内容
    if (all_zero) {
        s[start] = 'A';
        s.erase(start + 1, end - start - 1); // 移除多余字符
        return;
    }
    if (all_one) {
        s[start] = 'B';
        s.erase(start + 1, end - start - 1); // 移除多余字符
        return;
    }

    // 递归处理左右两部分
    int mid = (start + end) / 2;
    encode_inplace(s, start, mid);
    encode_inplace(s, mid, end);

    // 合并结果
    s[start] = 'C';
    s.erase(start + 1, mid - start - 1); // 左部分清理
    s.erase(start + 1 + (mid - start - 1), end - mid - 1); // 右部分清理
}

这种方式复杂性较高:

  1. 需要手动移除字符串的多余部分
  2. 需要实时维护字符串的长度和递归分割点
  3. 字符串的状态管理复杂,容易出错

相比之下,直接返回结果的方式简洁且高效。


5. 返回值方式的简化性

采用返回值的方式,逻辑更加清晰:

  1. 每次递归只需关注当前子字符串的结果,不用关心如何修改或清理原字符串。
  2. 递归的返回值天然地形成了合并的链式逻辑,例如:
    return "C" + encode(left) + encode(right);
    
    这种组合方式非常直观,直接体现了分治思想。

总结

采用直接返回值的方式而非修改原字符串的原因是:

  1. 避免处理重复字符的复杂性: 直接返回 "A""B" 表示的结果,省去了移除多余字符的麻烦。
  2. 自然适配递归逻辑: 返回值可以直接用来组合子结果,无需修改字符串。
  3. 保证字符串不可变性: 避免因修改原字符串而引入的状态管理复杂性。
  4. 更简洁清晰: 返回值递归更贴合分治思想,代码简洁且易于维护。

这种设计方式很好地平衡了简洁性与效率,尤其适用于这种递归分治的场景!

### AHOI2008 计算器问题解析 对于AHOI2008中的计算器问题,题目描述涉及一种特殊的计算器操作模式。该计算器支持两种基本运算:加法和乘法,并且可以执行逆向操作来撤销最近的一次计算。 #### 题目背景与目标 给定一系列的操作指令序列,每条指令可能是增加某个数值、将当前值翻倍或是回退至上一步的结果。程序需模拟这些命令的效果并最终输出指定时刻的状态值[^1]。 #### 数据结构的选择 为了高效处理上述类型的查询请求,在此场景下推荐采用栈(Stack)作为主要的数据存储机制。通过维护一个用于记录历史状态变化的栈表,可以在O(1)时间内完成入栈(push)/出栈(pop),从而满足快速响应的要求。 #### 关键算法逻辑 当遇到`ADD x`这样的正向修改时,只需简单地把新加入的数压入栈顶;而面对`MULTIPLY BY TWO`的情况,则应先保存现有总和再将其加倍后存入堆栈顶部。特别注意的是,“取消”动作意味着弹出最新一次变更前的状态恢复原状即可。 ```cpp #include <iostream> #include <stack> using namespace std; int main() { int n; cin >> n; long long current_value = 0LL; stack<long long> history; while (n--) { string command; cin >> command; if (command == "ADD") { int value_to_add; cin >> value_to_add; // Save the state before addition. history.push(current_value); current_value += value_to_add; } else if (command == "MULTIPLY_BY_TWO") { // Record pre-multiplication status and double it. history.push(current_value); current_value *= 2LL; } else { // UNDO operation if (!history.empty()) { current_value = history.top(); history.pop(); } } } cout << current_value << endl; } ```
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