力扣热题——使所有字符相等的最小成本(难度:中等)

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题目链接:2712. 使所有字符相等的最小成本 - 力扣(LeetCode)
题目描述
解法一:规律发现
Java写法:
C++写法:
运行时间
时间复杂度和空间复杂度
解法二:动态规划
Java写法:
C++写法:
运行时间
时间复杂度和空间复杂度
总结

题目链接:2712. 使所有字符相等的最小成本 - 力扣(LeetCode)
注:下述题目描述和示例均来自力扣
题目描述
给你一个下标从 0 开始、长度为 n 的二进制字符串 s ,你可以对其执行两种操作:
- 选中一个下标
i并且反转从下标0到下标i(包括下标0和下标i)的所有字符,成本为i + 1。 - 选中一个下标
i并且反转从下标i到下标n - 1(包括下标i和下标n - 1)的所有字符,成本为n - i。
返回使字符串内所有字符 相等 需要的 最小成本 。
反转 字符意味着:如果原来的值是 \'0\' ,则反转后值变为 \'1\' ,反之亦然。
示例 1:
输入:s = \"0011\"输出:2解释:执行第二种操作,选中下标i = 2,可以得到s = \"0000\" ,成本为 2。可以证明 2 是使所有字符相等的最小成本。
示例 2:
输入:s = \"010101\"输出:9解释:执行第一种操作,选中下标 i = 2 ,可以得到 s = \"101101\" ,成本为 3 。执行第一种操作,选中下标 i = 1 ,可以得到 s = \"011101\" ,成本为 2 。执行第一种操作,选中下标 i = 0 ,可以得到 s = \"111101\" ,成本为 1 。执行第二种操作,选中下标 i = 4 ,可以得到 s = \"111110\" ,成本为 2 。执行第二种操作,选中下标 i = 5 ,可以得到 s = \"111111\" ,成本为 1 。使所有字符相等的总成本等于 9 。可以证明 9 是使所有字符相等的最小成本。
提示:
1 <= s.length == n <= 105s[i]为\'0\'或\'1\'

解法一:规律发现
- 循环遍历字符串:从第二个字符(索引1)开始遍历到字符串末尾,检查当前字符与前一个字符是否不同。
- 条件判断:当发现相邻字符不同时,计算两种翻转方式的最小成本:
- 翻转前i个字符的成本是i(因为前i个字符的位置是0到i-1,共i个字符)。
- 翻转后面字符的成本是字符串总长度减去i(即剩余字符的数量)。
- 类型转换:将字符串长度转换为
long long以确保类型一致性,避免潜在的整数溢出问题。 - 累加结果:将每次的最小成本累加到结果中。
Java写法:
class Solution { public long minimumCost(String s) { // 根据示例2其实你不难看出来,他的翻转逻辑 /// 找到两个相邻位置但是是不同值的位置,看是翻转前面的成本高还是后面的 // 选择成本低的进行翻转 long res = 0; for(int i = 1;i < s.length();i++){ if(s.charAt(i) != s.charAt(i - 1)){ res += Math.min(i-1+1,s.length()-i); } } return res; }}
C++写法:
class Solution {public: long long minimumCost(string s) { long long res = 0; for(int i = 1; i < s.size(); i++) { if(s[i] != s[i - 1]) { res += min(i, (long long)s.size() - i); } } return res; }};
运行时间
记得改成long不然会砸缸


时间复杂度和空间复杂度


解法二:动态规划
-
后缀翻转成本计算 (
suffixCost)-
suffixCost[i][0]:将s[i]到s[n-1]变成全0的最小成本。 -
suffixCost[i][1]:将s[i]到s[n-1]变成全1的最小成本。
计算方法:
-
若
s[i] == \'1\':-
suffixCost[i][1] = suffixCost[i+1][1](保持1无需翻转)。 -
suffixCost[i][0] = suffixCost[i+1][1] + (n-i)(翻转1 → 0)。
-
-
若
s[i] == \'0\':-
suffixCost[i][1] = suffixCost[i+1][0] + (n-i)(翻转0 → 1)。 -
suffixCost[i][0] = suffixCost[i+1][0](保持0无需翻转)。
-
-
-
前缀翻转成本计算 (
prefixCost)-
prefixCost[0]:当前前缀变成全0的最小成本。 -
prefixCost[1]:当前前缀变成全1的最小成本。
计算方法:
-
若
s[i] == \'1\':-
prefixCost[0] = prefixCost[1] + (i+1)(翻转1 → 0)。
-
-
若
s[i] == \'0\':-
prefixCost[1] = prefixCost[0] + (i+1)(翻转0 → 1)。
-
-
-
合并最优解
-
通过遍历
i,找到prefixCost和suffixCost的最小组合。
-

Java写法:
class Solution { public long minimumCost(String s) { int n = s.length(); // 记录后缀翻转成本 long[][] suffixCost = new long[n + 1][2]; // 计算后缀翻转成本 for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { if (s.charAt(i) == \'1\') { // 保持1的成本 suffixCost[i][1] = suffixCost[i + 1][1]; // 变0的成本 suffixCost[i][0] = suffixCost[i + 1][1] + (n - i); } else { // 变1的成本 suffixCost[i][1] = suffixCost[i + 1][0] + (n - i); // 保持0的成本 suffixCost[i][0] = suffixCost[i + 1][0]; } } // 记录前缀翻转成本 long[] prefixCost = new long[2]; // 记录最终结果 long minCost = Long.MAX_VALUE; // 计算前缀翻转成本并求最优解 for (int i = 0; i < n; i++) { if (s.charAt(i) == \'1\') { // 变0的成本 prefixCost[0] = prefixCost[1] + (i + 1); } else { // 变1的成本 prefixCost[1] = prefixCost[0] + (i + 1); } // 计算使所有字符相等的最小成本 minCost = Math.min(minCost, Math.min(prefixCost[0] + suffixCost[i + 1][0], prefixCost[1] + suffixCost[i + 1][1])); } return minCost; }}
C++写法:
运行时间

时间复杂度和空间复杂度


总结
w我嘞个动态规划啊


