目录
[一、 HJ63 DNA序列(滑动窗口)](#一、 HJ63 DNA序列(滑动窗口))
[Java 代码实现](#Java 代码实现)
[二、编程题 神奇数(枚举与素数判断)](#二、[编程题] 神奇数(枚举与素数判断))
[算法思路:暴力枚举 + 判断](#算法思路:暴力枚举 + 判断)
[Java 代码实现](#Java 代码实现)
[三、 REAL433 字符串替换(字符串模拟)](#三、 REAL433 字符串替换(字符串模拟))
[算法思路:单次遍历 + 尾插](#算法思路:单次遍历 + 尾插)
[Java 代码实现](#Java 代码实现)
一、 HJ63 DNA序列(滑动窗口)
题目描述
给定一个 DNA 序列(由 A/C/G/T 组成),以及限定的子串长度 NN,请找出 GC 比例最高且长度为 NN 的第一个子串。
算法思路:滑动窗口
这道题是一道非常经典的定长滑动窗口问题。由于需要寻找长度为 NN 的连续子串,我们可以维护一个长度为 NN 的窗口,在字符串上从左向右滑动。
使用
left和right双指针,right主动向右扩展。用
cnt统计当前窗口内 'C' 和 'G' 的数量。当窗口大小达到 NN 时,比较当前的
cnt是否大于历史最大值count。由于要求"如果有多个则输出第一个",因此仅当cnt > count时更新结果字符串。窗口右移:将
left指向的字符移出窗口,若它是 'C' 或 'G',则cnt--。
Java 代码实现
java
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
String s = in.next();
int n = in.nextInt();
int m = s.length();
int left = 0, right = 0;
int count = 0, cnt = 0; // count记录最大GC数,cnt记录当前窗口GC数
String ret = "";
while (right < m) {
char ch = s.charAt(right);
if (ch == 'C' || ch == 'G') cnt++;
// 窗口大小达到n
if (right - left + 1 == n) {
if (cnt > count) {
count = cnt;
ret = s.substring(left, right + 1);
}
// 左指针移除字符,维护窗口大小
if (s.charAt(left) == 'C' || s.charAt(left) == 'G') {
cnt--;
}
left++;
}
right++;
}
System.out.println(ret);
}
}
复杂度分析
-
时间复杂度:O(N)O(N),其中 NN 为字符串长度。左右指针分别最多遍历字符串一次。
-
空间复杂度:O(1)O(1),仅使用了常数个变量。
二、编程题 神奇数(枚举与素数判断)
题目描述
神奇数定义:存在不同位置的两个数位,组成一个两位数(不含前导0),且这个两位数是质数。例如 153,可以组成 13、15、31、53 等,其中 13、31、53 均为质数,所以 153 是神奇数。给定区间 a,ba,b(1≤a≤b≤100001≤a≤b≤10000),求区间内神奇数的个数。
算法思路:暴力枚举 + 判断
由于题目数据范围非常小(最大到 10000),我们完全可以直接暴力枚举区间内每一个数,并对每个数进行数位拆分和组合验证。
核心逻辑拆解:
数位拆分:将数字 xx 拆解到数组中。
两两组合 :使用双重循环,挑出两个不同位置的数位(
i != j)。去前导零 :如果十位数字
num[i] == 0,组成的两位数会带有前导零(如 05),需跳过。素数判断 :判断
num[i] * 10 + num[j]是否为素数。
Java 代码实现
java
import java.util.Scanner;
public class Main {
// 判断素数(试除法)
public static boolean isPriem(int x) {
if (x < 2) return false;
for (int i = 2; i <= Math.sqrt(x); i++) {
if (x % i == 0) return false;
}
return true;
}
// 检查是否为神奇数
public static int check(int x) {
int[] num = new int[10];
int n = 0;
// 拆解数位
while (x != 0) {
num[n++] = x % 10;
x /= 10;
}
// 枚举所有不同位置的两个数位
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (num[i] != 0 && i != j) { // 不含前导0,且位置不同
if (isPriem(num[i] * 10 + num[j])) {
return 1;
}
}
}
}
return 0;
}
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
int a = in.nextInt(), b = in.nextInt();
int ret = 0;
for (int i = a; i <= b; i++) {
ret += check(i);
}
System.out.println(ret);
}
}
复杂度分析
-
时间复杂度:O((b−a)×log10(x)×x)O((b−a)×log10(x)×x)。对于最大数据范围,循环次数有限,绝对能在 1 秒内跑完。
-
空间复杂度:O(1)O(1),数位数组大小固定为 10。
三、 REAL433 字符串替换(字符串模拟)
题目描述
实现一个字符串替换函数。将原串中的
%s按顺序替换为参数列表arg中的字符。若参数列表的字符数大于占位符数,则将剩下的参数添加到字符串的末尾。保证参数个数大于等于占位符个数。算法思路:单次遍历 + 尾插
这道题是典型的模拟题,考察对字符串 API 的熟悉程度和边界处理。
占位符识别 :通过遍历原字符串,遇到
%字符时,说明遇到了占位符(题目隐含占位符为%s,代码中通过i++跳过了s)。此时从arg数组中取出下一个字符追加到结果中。尾部追加 :遍历完原字符串后,检查
arg数组是否还有剩余字符,若有则全部追加到结果字符串末尾。
Java 代码实现
java
import java.util.*;
public class StringFormat {
public String formatString(String A, int n, char[] arg, int m) {
int count = 0;
StringBuffer ret = new StringBuffer("");
int i = 0;
while (i < n) {
if (A.charAt(i) == '%') {
ret.append(arg[count++]);
i++; // 跳过占位符中的 's'(与循环末尾的 i++ 结合)
} else {
ret.append(A.charAt(i));
}
i++;
}
// 追加剩余的参数字符
while (count < arg.length) {
ret.append(arg[count++]);
}
return String.valueOf(ret);
}
}
复杂度分析
-
时间复杂度:O(N+M)O(N+M),其中 NN 为原字符串长度,MM 为参数数组长度。
-
空间复杂度 :O(N+M)O(N+M),用于构建结果字符串
StringBuffer。
