找到必须设置位的索引,以最大化下一个设置位之间的距离
我们给出一个数组,其中包含只有"0"和"1"的二进制数。我们必须将给定数组的一位设置为之前未设置的位(给定数组中至少存在一位不会是设置位)以设置位,使得最终数组的设置位之间存在的索引数将处于可能的最大距离。
示例
输入
int arr[] = {1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1}
输出
3
解释:如果我们翻转索引 3 处的位,我们将获得与第 0 和第 6 个索引的距离 3。对于所有其他索引,距离都小于 3。
输入
int arr[] = {0, 0, 0, 1, 0, 0, 1}
输出
3
解释:我们可以翻转第零个索引处的位,对于其他可能的索引,将获得 3 的距离,例如索引 1 为 2,索引 2、4 和 5 为 1。
方法
我们已经看到了上述问题的解释和示例,现在让我们转到实现代码所需的步骤:
首先,我们将创建一个函数,将数组和数组长度作为参数传递,它将返回一个整数。
我们将创建两个指针,一个指针是慢速指针,初始值为 -1,始终指向我们找到的最后一个设置位。
快速指针将遍历数组,每次都会增加一。
在每个设置位,我们将检查慢速指针是否为 -1,因为如果慢速指针为 -1,我们可以设置第 0 个索引的位,否则我们需要设置中间索引的位。
在每个设置位,我们将检查中间位置,并在需要时更新答案,同时我们还会将慢速指针的位置更新为当前索引。
在循环结束时,我们将检查最后一个索引处的设置位可能性,并更新答案的值(如果可能)。
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; // 函数用于查找所需的最大距离,我们将仅更改其中的 1 位 int findDis(int arr[], int len){ int slow = -1, fast = 0; int ans = 0; // variable to store the answer // 使用指针和 while 循环迭代数组 while(fast < len ){ // 如果当前索引值为 1 if(arr[fast] == 1){ // 如果慢指针位于 -1,则意味着我们到达了第一个包含 1 的索引,现在我们可以翻转第零索引处的值 if(slow == -1 ){ // 如果设置了快速位,则我们不能在此处翻转零 if(fast == 0){ slow = fast; fast++; // 移至下一个索引 continue; } ans = max(ans, fast - slow); slow = fast; } else{ // 在这种情况下,我们将始终翻转中间索引值 ans = max(ans, (fast-slow+1)/2); slow = fast; // 将慢速指针增加到当前指针 } } fast++; // 移至下一个索引 } // 现在检查是否可以翻转最后一个索引 ans = max(ans, len -1 -slow); return ans;// 返回最终答案 } int main(){ int arr[] = {1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1}; // 给定数组 // 获取数组的大小 int len = sizeof(arr)/ sizeof(arr[0]); cout << "The maximum distance at which we can mark the set bit is " << findDis(arr, len) << endl; return 0; }
输出
The maximum distance at which we can mark the set bit is 3
时间和空间复杂度
上述代码的时间复杂度为 O(N),其中 N 是给定数组的大小。我们只遍历数组一次,使时间复杂度为线性。
在此程序中,我们没有使用任何额外空间,这使上述代码的时间复杂度为 O(1) 或常数。
注意:给定的初始数组中至少会有一个设置位,否则获取任何两个设置位之间的距离将毫无意义。
结论
在本教程中,我们实现了一个程序来查找两个设置位之间的最大距离,其中一个设置位是我们创建的。我们使用双指针方法通过 while 循环遍历数组并将答案存储在变量中。上述代码的时间复杂度为 O(N),因为我们只遍历了数组一次,没有消耗额外的空间。