求助思路
# 关掉灯## 题目描述
现在已经是晚上21:30了,宝宝该去睡觉了。为了保证宝宝的睡眠质量,宝宝决定关掉卧室里的所有灯。
卧室里有$n$盏灯,编号从1到$n$,排列在一排。每次宝宝可以选择一个整数$i$,并将编号从$i$到$(i+L-1)$(包括两端)的所有灯关掉,其中$L$是一个预先定义的正整数。注意,每次操作中,$L$的取值必须相同。
给定所有灯的初始状态,请帮助宝宝确定最小可能的$L$,以便他在$k$次操作内关闭所有的灯。
## 输入格式
有多个测试用例。输入的第一行包含一个整数$T$,表示测试用例的数量。对于每个测试用例:
第一行包含两个整数$n$和$k$ ($1 \le k \le n \le 2 \times 10^5$)。
第二行包含一个字符串$s$ ($|s| = n$,$s \in \{\text{`0'}, \text{`1'}\}$),表示灯的初始状态。设$s_i$是$s$的第$i$个字符,如果$s_i = \text{`1'}$,则第$i$盏灯初始时是开着的,否则是关着的。保证$s$中至少有一个`1`。
保证所有测试用例中$n$的总和不超过$2 \times 10^6$。
## 输出格式
对于每个测试用例,输出一行,包含一个整数,表示最小可能的$L$。
## 样例 #1
### 样例输入 #1
```
2
10 4
0101011111
3 1
010
```
### 样例输出 #1
```
3
1
```
求思路 题目描述
有 $n$ 盏灯,编号从 $1$ 到 $n$,排列在一排。每次可以选择一个整数 $i$,将编号从 $i$ 到 $(i+L-1)$(包括两端)的所有灯关掉,其中 $L$ 是一个预先定义的正整数。注意,每次操作中,$L$ 的取值必须相同。给定所有灯的初始状态,请确定最小可能的 $L$,以便在 $k$ 次操作内关闭所有的灯。
解题思路
题目要求我们求最小可能的 $L$,所以可以采用二分答案的思路。假设当前二分的答案是 $mid$,那么我们可以通过贪心的思想来判断是否能在 $k$ 次操作内关闭所有的灯。
具体来说,我们可以从左到右遍历所有的灯,如果当前灯是开着的,那么我们就将它及其后面的 $mid-1$ 盏灯关闭,表示当前操作关闭了这些灯,然后将操作次数 $cnt$ 加 $1$。如果当前操作次数 $cnt$ 大于 $k$,那么说明无法在 $k$ 次操作内关闭所有的灯,此时我们就需要将二分答案 $mid$ 调大,否则就将二分答案 $mid$ 调小。
最后,当二分答案 $mid$ 的值足够小,使得可以在 $k$ 次操作内关闭所有的灯时,此时的 $mid$ 就是最小可能的 $L$。
时间复杂度
二分答案的时间复杂度为 $O(\log n)$,每次二分时需要遍历所有的灯,时间复杂度为 $O(n)$,所以总时间复杂度为 $O(n \log n)$。
参考代码
下面是使用 Python 语言实现的参考代码。 这道题目可以使用二分搜索来解决。我们需要找到最小可能的$L$,使得在$k$次操作内关闭所有的灯。
首先,明确一些性质:
· 如果一个灯泡的状态是开着的,那么它之后的$L-1$个灯泡也必须是开着的才能保证在同一次操作内将它们全部关闭。
· 如果某一次操作选择将第$i$个灯泡关闭,那么前面的$i-1$个灯泡中,至少有一个是开着的。
基于以上性质,我们可以进行二分搜索。搜索的区间范围是$$,即$L$的取值范围为$1$到$n$。对于每次搜索的中间值$m$,我们判断是否存在一个方案,使得以$L=m$进行操作,将所有的灯关闭。
具体步骤如下:
1. 将初始状态的字符串$s$转换为数组lights,其中lights[ i]表示第i盏灯的状态(0表示关着,1表示开着)。
2. 定义一个辅助函数canTurnOff(lights, k, L),用于判断以$L$为步长进行操作时,是否可以在$k$次操作内将所有的灯关闭。在该函数中,使用一个变量count记录当前已经关闭的灯的数量。
· 初始化count为0。
· 从灯的索引0开始循环至灯的索引n-1。
· 如果当前灯的状态为1(开着的),则进行以下判断:
· 如果count小于k,则将count增加1,表示关闭了一个灯。
· 否则,返回False,表示无法在k次操作内将所有的灯关闭。
· 如果count小于k,表示在k次操作内可以将所有的灯关闭,返回True。
· 否则,返回False。
3. 开始二分搜索。初始化左边界left为1,右边界right为n。
4. 当left小于等于right时,进行以下步骤:
· 计算中间值mid = (left + right) // 2。
· 调用canTurnOff(lights, k, mid)判断以mid为步长进行操作是否可行。
· 如果可行,说明当前的mid可能是解,更新右边界为mid-1。
· 如果不可行,说明当前的mid不是解,更新左边界为mid+1。
5. 最终的解即为左边界left。
通过上述算法,我们可以找到最小可能的$L$,使得在$k$次操作内关闭所有的灯。
希望以上思路对您有所帮助!
如果问题已经解决,请设置最佳答案 对于这个问题,我们可以采用二分搜索的方法来确定最小可能的L。
首先,我们可以观察到,当L越大时,每次操作熄灭的灯的数量也会越多。因此,我们可以使用二分搜索来找到最小的L。
设定左边界l为1,右边界r为n(灯的数量)。在每一次二分搜索中,我们取mid为左边界和右边界的中间值,并计算需要多少次操作才能熄灭所有的灯。具体计算的过程如下:
1. 初始化变量cnt为0,表示已经进行的操作次数,cur为当前需要熄灭的灯的编号。
2. 从左到右遍历初始状态字符串s:
- 如果当前灯是开着的(s = '1'),则进行操作:
- 将cur更新为i + L - 1(即本次操作所熄灭的最后一盏灯的编号)。
- 将cnt加1。
3. 如果cnt小于等于k,表示当前的L太大了,可以继续减小L,因此将右边界r更新为mid。
4. 否则,表示当前的L太小了,需要增大L,因此将左边界l更新为mid + 1。
重复上述步骤,直到左边界l等于右边界r为止。最终的结果即为l(或r),即最小可能的L。
以下是具体实现的伪代码:
function count(l, s, k):
cnt = 0
cur = -1
for i = 0 to n-1:
if s == '1':
if i > cur:
cnt += 1
cur = i + l - 1
return cnt
function binarySearch(s, k, l, r):
while l < r:
mid = (l + r) / 2
cnt = count(mid, s, k)
if cnt <= k:
r = mid
else:
l = mid + 1
return l
# 对每个测试用例进行处理
for each test case:
l = 1
r = n
result = binarySearch(s, k, l, r)
print(result)
时间复杂度分析:
二分搜索的时间复杂度为O(logn),在每一次二分搜索中,需要遍历字符串s,所以时间复杂度为O(n)。因此,总的时间复杂度为O(n logn)。
希望以上的思路对你有帮助!如果还有其他问题,请继续提问。
此内容为ChatGPT回答,如果胡说八道,请不要理会
如果对你有帮助,请设置一个最佳答案!
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