【C++ 滑动窗口】2134. 最少交换次数来组合所有的 1 II

本文涉及的基础知识点

C++算法:滑动窗口及双指针总结

LeetCode2134. 最少交换次数来组合所有的 1 II

交换 定义为选中一个数组中的两个 互不相同 的位置并交换二者的值。

环形 数组是一个数组,可以认为 第一个 元素和 最后一个 元素 相邻 。

给你一个 二进制环形 数组 nums ,返回在 任意位置 将数组中的所有 1 聚集在一起需要的最少交换次数。

示例 1:

输入:nums = [0,1,0,1,1,0,0]

输出:1

解释:这里列出一些能够将所有 1 聚集在一起的方案:

[0,0,1,1,1,0,0] 交换 1 次。

[0,1,1,1,0,0,0] 交换 1 次。

[1,1,0,0,0,0,1] 交换 2 次(利用数组的环形特性)。

无法在交换 0 次的情况下将数组中的所有 1 聚集在一起。

因此,需要的最少交换次数为 1 。

示例 2:

输入:nums = [0,1,1,1,0,0,1,1,0]

输出:2

解释:这里列出一些能够将所有 1 聚集在一起的方案:

[1,1,1,0,0,0,0,1,1] 交换 2 次(利用数组的环形特性)。

[1,1,1,1,1,0,0,0,0] 交换 2 次。

无法在交换 0 次或 1 次的情况下将数组中的所有 1 聚集在一起。

因此,需要的最少交换次数为 2 。

示例 3:

输入:nums = [1,1,0,0,1]

输出:0

解释:得益于数组的环形特性,所有的 1 已经聚集在一起。

因此,需要的最少交换次数为 0 。

滑动窗口

n = nums.length

cnt1是所有1的数量。

我们枚举[i,i+cnt1-1]交换完成后,全部是1。需求的交换次数是:cnt1 - 此子数组1的数量。

[i1+1,i1+cnt1]相比 [i1,i1+cnt1-1],多了nums[(i1+cnt1)%n] 少了nums[i1]。

代码

核心代码

cpp 复制代码
	class Solution {
		public:
			int minSwaps(vector<int>& nums) {
				int cnt1 = count(nums.begin(), nums.end(), 1);	
				int cnt = count(nums.begin(), nums.begin() + cnt1, 1);
				int ans = cnt;
				for (int i = 1 ; i < nums.size(); i++) {
					cnt += (nums[(i+cnt1-1)%nums.size()] == 1);
					cnt -= (nums[i -1] == 1);
					ans = max(ans, cnt);
				}
				return cnt1 - ans;
			}
		};

单元测试

cpp 复制代码
vector<int> nums;
		TEST_METHOD(TestMethod11)
		{
			nums = { 0,1,0,1,1,0,0 };
			auto res = Solution().minSwaps(nums);
			AssertEx(1, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod12)
		{
			nums = { 0,1,1,1,0,0,1,1,0 };
			auto res = Solution().minSwaps(nums);
			AssertEx(2, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod13)
		{
			nums = { 1,1,0,0,1 };
			auto res = Solution().minSwaps(nums);
			AssertEx(0, res);
		}

扩展阅读

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测试环境

操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17

或者 操作系统:win10 开发环境: VS2022 C++17

如无特殊说明,本算法用**C++**实现。

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