### CCF CSP 35题 字符串变换 Python 解决方案
对于这个问题,核心在于理解如何高效地计算字符串多次变换的结果。考虑到暴力方法在大`k`值下会超时,解决方案应利用字符变化的周期性质来优化性能。
#### 周期检测与应用
每个字符通过若干次特定规则下的变换最终会回到原始状态,形成一个循环节。找到这个最小循环长度(即周期),就可以大大减少不必要的重复运算。具体来说:
- 对于每一个可能遇到的不同起始字母,模拟其按照题目给出的方式不断演变直至重现自身的过程;
- 记录下达到这一目标所需的步数作为对应字母的周期;
- 当面对较大的`k`时,实际只需考虑`k % T`次操作(`T`代表已知周期),因为超过一个完整的周期之后的状态是可以预测并直接跳过的[^4]。
#### 实现细节
下面是一个基于上述策略编写的Python程序框架:
```python
def transform_char(c):
"""根据题目描述定义单个字符的具体转换逻辑"""
trans_map = {
'a': "b", 'b': "d", 'c': "e",
'd': "h", 'e': "' '", 'f': "g",
'g': "j", 'h': "l", 'i': "m",
'j': "p", 'k': "q", 'l': "t",
'm': "v", 'n': "w", 'o': "x",
'p': "z", 'q': "A", 'r': "B",
's': "D", 't': "E", 'u': "F",
'v': "G", 'w': "H", 'x': "J",
'y': "K", 'z': "M", "' '": "N",
'A': "P", 'B': "R", 'C': "S",
'D': "T", 'E': "V", 'F': "W",
'G': "X", 'H': "Z", 'I': "a",
'J': "c", 'K': "f", 'L': "i",
'M': "o", 'N': "r", 'O': "u",
'P': "y"
}
return trans_map.get(c, c)
def find_cycle_length(start_char):
seen_chars = []
current_char = start_char
while True:
if current_char in seen_chars:
break
seen_chars.append(current_char)
current_char = transform_char(current_char)
cycle_start_index = seen_chars.index(current_char)
return len(seen_chars) - cycle_start_index
def apply_transformations(s, k):
result = ""
cycles = {}
for char in set(list(s)):
if char not in cycles:
cycles[char] = find_cycle_length(char)
for original_char in s:
transformed_times = (cycles[original_char]) and ((k % cycles[original_char]))
temp_char = original_char
for _ in range(transformed_times):
temp_char = transform_char(temp_char)
result += temp_char
return result
if __name__ == "__main__":
import sys
input_data = sys.stdin.read().strip()
lines = input_data.split('\n')
initial_string = lines[0]
queries = list(map(int, lines[1].split()))
results = [apply_transformations(initial_string, q) for q in queries]
print("\n".join(results))
```
此代码片段实现了对给定字符串执行指定次数的转换,并针对不同查询返回相应的结果。它首先构建了一个映射表用于表示单个字符间的转变关系,接着设计函数用来查找任意字符在其所属集合内的最短循环路径长度。最后,在处理每次查询请求时,依据之前获得的信息快速得出答案而无需每次都完全重算整个过程。