华为OD机试 - 最长方连续方波信号（Java 2024 E卷 100分）

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专栏导读

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一、题目描述

输入一串方波信号，求取最长的完全连续交替方波信号，并将其输出，如果有相同长度的交替方波信号，输出任一即可，方波信号高位用 1 标识，低位用 0 标识。

说明：

一个完整的信号一定以 0 开始然后以 0 结束，即 010 是一个完整信号，但 101，1010，0101 不是
输入的一串方波信号是由一个或多个完整信号组成
两个相邻信号之间可能有 1 个或多个低位，如 110010，011000010
同一个信号中也可以有连续的高位，如 01101101110001010，前 14 位是一个具有连续高位的信号
完全连续交替方波是指 10 交替，如 01010 是完全连续交替方波，0110 不是

二、输入描述

输入信号字符串（长度 ≥ 3 且 ≤ 1024）：

001010110110000101000010010010

注意：输入总是合法的，不用考虑异常情况。

三、输出描述

输出最长的完全连续交替方波信号串：

01010

若不存在完全连续交替方波信号串，输出 -1。

四、测试用例

1、输入

000101001010110

2、输出

01010

3、说明

信号字符串中包含多个符合交替条件的子串：

01010 出现了两次，但它们的长度相同，因此输出其中之一即可。

1010 是以1开头，或者不是以0结尾的，不符合完全连续交替方波的条件。

结果返回最长的完全连续交替方波信号 01010。

五、解题思路

本题的目标是从输入的信号字符串中找到最长的、完全符合连续交替规则的子串，并输出它。如果没有找到符合条件的子串，则返回-1。

完全连续交替方波信号的定义:
- 一个完全连续交替方波信号必须以0开头，以0结尾，并且在中间严格遵循1和0的交替模式（010101... 或 101010...）。
遍历整个字符串:
- 从字符串的第一个字符开始逐个检查可能的交替方波信号。
- 寻找以0开头的子串，尝试构建可能的交替方波信号。
验证子串的合法性:
- 对于每一个以0开头的子串，依次检查下一个字符是否符合交替规则。
- 构建一个交替波信号子串，并确保它以0结束且长度至少为3。
记录并比较:
- 如果找到一个符合条件的子串，并且它的长度比之前的最长子串还长，则更新记录。
- 继续遍历字符串，直到找到所有可能的子串，并返回最长的一个。
输出结果:
- 如果找到了符合条件的子串，输出它。
- 如果没有找到，输出-1。

六、Java算法源码

java 复制代码

public class OdTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String input = scanner.nextLine();
        String result = findLongestAlternatingWave(input);
        System.out.println(result);
        scanner.close();
    }

    public static String findLongestAlternatingWave(String signal) {
        String longestWave = "";

        // 遍历整个信号
        for (int i = 0; i < signal.length(); i++) {
            // 寻找可能的完全连续交替方波的开始（必须以0开始）
            if (signal.charAt(i) == '0') {
                StringBuilder currentWave = new StringBuilder("0");

                // 从下一个字符开始检查是否形成完全连续交替方波
                for (int j = i + 1; j < signal.length(); j++) {
                    char expected = (currentWave.length() % 2 == 0) ? '0' : '1';
                    if (signal.charAt(j) == expected) {
                        currentWave.append(expected);
                    } else {
                        break;
                    }
                }

                // 检查是否以0结束，并且长度至少为3
                if (currentWave.length() >= 3 && currentWave.charAt(currentWave.length() - 1) == '0') {
                    String wave = currentWave.toString();
                    if (wave.length() > longestWave.length()) {
                        longestWave = wave;
                    }
                }
            }
        }

        return longestWave.isEmpty() ? "-1" : longestWave;
    }
}