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1、模拟算法简介
模拟算法是一种基本的算法设计方法，它的核心思想是按照问题描述的规则，逐步模拟问题的发展过程，从而得到问题的解决方案。这种算法通常不依赖于复杂的数学公式或高级的数据结构，而是通过直接模拟现实世界中的操作或规则来解决问题。
2、替换所有问号
从前往后遍历整个字符串，找到问号之后，就用 a ~ z 的每⼀个字符去尝试替换即 可
cpp
class Solution {
public:
string modifyString(string s)
{ // 模拟,算法流程
int n = s.size();
for(int i = 0;i < n;i++)
{ // 遍历数组,找到?,替换
if(s[i] == '?')
{
for(char ch = 'a';ch <= 'z';ch++)
{ // (?在开头||替换值与前面的字符不同)
// && (?在结尾||替换值与后面字符不同)
if((i == 0 || ch != s[i-1]) && (i == n-1 || ch != s[i+1]))
{
s[i] = ch;
break;
}
}
}
}
return s;
}
};3、提莫攻击
cpp
class Solution {
public:
int findPoisonedDuration(vector<int>& timeSeries, int duration)
{
int T = 0;
for(int i = 1;i < timeSeries.size();i++)
{ // 计算两次中毒的时间间隔
int time = timeSeries[i] - timeSeries[i-1];
// 间隔大于标准中毒时间,按标准计时
if(time > duration) T += duration;
// 否则,计时会重置，所以只记录间隔时间
else T += time;
}
// 别忘了最后一次中毒
T += duration;
return T;
}
};4、Z字形变换
**方法一：用****字符串数组vector<string>**模拟Z字形存入数据，再将字符串数组中的字符串按行号顺序连接。
遍历字符串s时：用 flag 来做索引标记，到达Z字形转折点时的时候 (第一行 / 最后一行)，执行反向 (flag = -flag) 。更新下标索引时，用 i += flag 。
cpp
class Solution {
public:
string convert(string s, int numRows)
{
if(numRows == 1) return s;
// 1.将数据存入字符串数组
vector<string> vs(numRows);
int i = 0,flag = -1;
for(auto& x: s)
{
vs[i] += x; // 刚进循环,第一个数据flag是-1
if(i == 0 || i == numRows-1) // 第一/最后一行是转折点
flag = -flag; // 用flag控制存储的方向,位置
i += flag;
}
// 2.将字符串数组中所有字符串按行号顺序接合起来
string str;
for(string& rows: vs)
str += rows;
return str;
}
};方法二：找规律：
第1/numRows行，隔2*numRows-2是一个元素。
中间行，两组数据从(k,d-k)开始，每次隔2*numRows-2是一组数据，可能最后会有一个数据越界。
cpp
class Solution {
public:
string convert(string s, int numRows)
{
// 边界情况
if(numRows == 1) return s;
// 找规律：第1/numRows行,隔2*numRows-2是一个元素
// 中间行,两组数据从(k,d-k)开始,每次隔2*numRows-2是一组数据,
// 可能最后会有一个数据越界
string str;
int d = 2 * numRows - 2; // 计算步长
int n = s.size();
// 处理第一行,从s[0]开始
for(int i = 0;i < n;i += d)
str += s[i];
// 处理中间行的每一行,从(s[k],s[d-k])开始
for(int k = 1;k < numRows-1;k++)
{
for(int i = k,j = d-k;(i < n || j < n);i += d,j += d)
{
if(i < n) str += s[i];
if(j < n) str += s[j];
}
}
// 处理最后一行,从s[numRows-1]开始
for(int i = numRows-1;i < n;i += d)
str += s[i];
return str;
}
};5、外观数列
模拟 + 双指针，双指针用来模拟顺序读取下字符的连续次数。
cpp
class Solution {
public:
string countAndSay(int n) {
// 模拟 + 双指针
string ret = "1"; // 初始值
for (int i = 1;i < n; i++) // 模拟n-1次,因为第一次就是1
{
string tmp;
int len = ret.size(); // 限定区域是在ret内
for(int left = 0,right = 0;right < len;)
{
while (right < len && ret[left] == ret[right]) right++;// 确定重复次数
tmp += to_string(right - left); // 重复次数
tmp += ret[left]; // 对应字符
left = right; // 重置指针
}
ret = tmp; // 更换新字符串
}
return ret;
}
};6、数青蛙
方法：模拟 + 分情况讨论
用哈希表模拟寻找青蛙叫声的过程，开始时，青蛙开始发出叫声【c】，在哈希表中映射记录一次【c】叫声，假设紧接着发出【r】时，就要先在哈希表中找【r】的前驱字符【c】是否已经记录过叫，如果有记录就把这个记录传承下来，前驱【c】的叫声次数-1，当前【r】的叫声+1次；如果没有记录，就说明此时字符串记录的叫声是不完整的，不是有效组合。后续【o】...叫声与上面演示的【r】的处理方式类似。
但因为我们要找的是最少的青蛙数，青蛙在叫完完整一次"croak"后可以紧接着继续蛙鸣，所以，当读到【c】时还有一种情况是先查看哈希表中对应的【k】叫声个数，如果不是0，说明有青蛙可以重新开始一轮蛙鸣，对应我们的操作就是把记录到的【k】叫声个数-1，给【c】叫声个数+1。
总结：1、r o a k ---> 查看前序字符是否在哈希表中存储个数
（1）存在：前驱个数--，当前个数++
（2）不存在：返回-1
2、c ---> 找最后一个字符 k 在哈希表中是否存储
（1）存在：k字符个数--，c字符个数++
（2）不存在：c字符个数++
cpp
class Solution
{
public:
int minNumberOfFrogs(string croakOfFrogs)
{ // 用哈希表模拟
string str = "croak"; // 先把叫声存储起来
int n = str.size();
vector<int> hash(n); // 数组模拟哈希表，用下表对应存储str的每个字符('c'对应0...)
unordered_map<char,int> index(n);
// 存储 [x,x对应的下标] 方便寻找前驱字符(通过下标)
for(int i = 0;i < n; i++)
index[str[i]] = i;
for(auto ch : croakOfFrogs)
{
if(ch == 'c')
{
if(hash[n - 1] != 0) hash[n - 1]--;
hash[0]++;
}
else
{
int prev = index[ch] - 1; // 找到前驱字符的下标
if(hash[prev] == 0) return -1;
hash[prev]--;
hash[index[ch]]++;
}
}
for(int i = 0;i < n - 1;i++)
if(hash[i] != 0) return -1;
return hash[n - 1];
}
};
cpp
class Solution
{
public:
int minNumberOfFrogs(string croakOfFrogs)
{
unordered_map<char,int> vv;
for(auto e : "croak")
{
vv[e] = 0;
}
int cur = 0,len = croakOfFrogs.size();
while(cur < len)
{
if(croakOfFrogs[cur] == 'r')
{
if(vv['c'] > 0)
{
vv['c']--;
vv['r']++;
}
else return -1;
}
else if(croakOfFrogs[cur] == 'o')
{
if(vv['r'] > 0)
{
vv['r']--;
vv['o']++;
}
else return -1;
}
else if(croakOfFrogs[cur] == 'a')
{
if(vv['o'] > 0)
{
vv['o']--;
vv['a']++;
}
else return -1;
}
else if(croakOfFrogs[cur] == 'k')
{
if(vv['a'] > 0)
{
vv['a']--;
vv['k']++;
}
else return -1;
}
else if(croakOfFrogs[cur] == 'c')
{
if(vv['k'] > 0)
{
vv['k']--;
vv['c']++;
}
else vv['c']++;
}
cur++;
}
for(auto e: "croa")
{
if(vv[e] > 0) return -1;
}
return vv['k'];
}
};