检查任意一对连续的 1 是否可以通过循环旋转二进制字符串最多分隔 M 个 0

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检查任意一对连续的 1 是否可以通过循环旋转二进制字符串最多分隔 M 个 0 是计算机编程和二进制操作中的一个常见问题。任务是确定给定的二进制字符串是否可以以循环方式旋转,使得字符串中任意一对连续的 1 最多分隔 M 个 0。此问题出现在各种应用中,例如图像处理、数据压缩和信息检索。

在本教程中,我们将深入研究此问题陈述的复杂性,并使用 C++ 提供解决方案。我们将讨论有效解决此问题的算法方法和实现细节,以及说明解决方案所需的代码片段和示例。那么,让我们开始学习新东西吧!

问题陈述

给定一个长度为 N 的二进制字符串和一个整数 M,任务是检查该二进制字符串是否可以循环旋转,使得字符串中任何一对连续的 1 之间最多可以隔开 M 个 0。

示例

示例 1

输入:二进制字符串:"100101",M = 2
输出:是

解释:在给定的输入中,二进制字符串为"100101",M 的值为 2。如果我们将字符串向右循环旋转 2 个位置,我们将得到"011001"。现在,任何一对连续的 1,即"11",最多被 2 个 0 隔开,满足给定的条件。因此,输出为"是"。

示例 2

输入:二进制字符串:"110011",M = 1
输出:否

解释:在给定的输入中,二进制字符串为"110011",M 的值为 1。如果我们将字符串循环旋转任意位置,我们将无法将连续的 1"11"最多被 1 个 0 隔开,因为它们之间有两个 0。因此,输出为"否"。

算法

步骤 1:从输入中读取二进制字符串和 M 的值。

步骤 2:初始化计数器变量以跟踪遇到的连续 1 的数量。

步骤 3:从左到右循环遍历二进制字符串。

步骤 4:如果当前字符为"1",则增加计数器。

步骤 5:如果当前字符为"0",则检查计数器是否大于 M。如果是,则返回"否",因为连续的 1 之间最多不能隔开 M 个 0。

步骤 6:继续循环,直到二进制字符串结束。

步骤 7:循环结束后,检查计数器是否大于 M。如果是,则返回"否",因为连续的 1 之间最多不能隔开 M 个0。

步骤 8:否则,返回"是",因为在循环旋转中,连续的 1 最多可以被 M 个 0 分隔开。

注意:在步骤 5 和 7 中,条件"计数器 > M"用于检查连续的 1 是否最多可以被 M 个 0 分隔开,因为计数器表示遇到的连续 1 的数量。

现在让我们通过一个例子来理解使用 C++ 实现上述算法。

示例

使用 C++ 实现上述算法

在下面的程序中,我们定义了一个函数"checkConsecutiveOnes",它以二进制字符串和整数 M 作为输入,如果连续的 1 最多可以被 M 个 0 分隔开,则返回"是",否则返回"否"。然后,我们用两个示例输入测试了该函数,并在程序本身中显示了输出。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
// 函数用于检查连续的 1 是否可以被最多 M 个 0 分隔开
string checkConsecutiveOnes(string binaryStr, int M) {
        int counter = 0; // 连续 1 的计数器
        // 循环遍历二进制字符串
        for (int i = 0; i < binaryStr.length(); i++) {
            if (binaryStr[i] == '1') {
                counter++; // 连续 1 的计数器增加
            } else {
            if (counter > M) {
                return "No"; // 连续 1 之间最多不能有 M 个 0 分隔
            }
            counter = 0; // 重置连续 1 的计数器
        }
    }
    if (counter > M) {
        return "No"; // 连续 1 之间最多不能有 M 个 0 分隔
    }
    return "Yes"; // 连续的 1 之间最多可以隔开 M 个 0
}
int main() {
    // 测试示例 1
    string binaryStr1 = "100101";
    int M1 = 2;
    cout << "二进制字符串:" << binaryStr1 << ", M:" << M1 << ", 输出:" << checkConsecutiveOnes(binaryStr1, M1) << endl;
    // 测试示例 2
    string binaryStr2 = "110011";
    int M2 = 1;
    cout << "二进制字符串:" << binaryStr2 << ", M:" << M2 << ", 输出:" << checkConsecutiveOnes(binaryStr2, M2) << endl;
    return 0;
}

输出

二进制字符串:100101,M:2,输出:是
二进制字符串:110011,M:1,输出:否

结论

总之,使用本教程提供的算法和 C++ 程序可以有效地解决通过循环旋转二进制字符串来检查任何一对连续的 1 是否可以被最多 M 个 0 分隔的问题。通过仔细考虑连续的 1 和允许的最大 0,我们可以确定是否满足给定的条件。此解决方案可用于需要分析二进制字符串循环旋转的各种应用中,例如在模式匹配或数据压缩算法中。


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