转换字符串的最少操作次数

标签: 贪心 字符串

难度: Easy

给你一个字符串 s ,由 n 个字符组成,每个字符不是 'X' 就是 'O'

一次 操作 定义为从 s 中选出 三个连续字符 并将选中的每个字符都转换为 'O' 。注意,如果字符已经是 'O' ,只需要保持 不变

返回将 s 中所有字符均转换为 'O' 需要执行的 最少 操作次数。

示例 1:

输入:s = "XXX"
输出:1
解释:XXX -> OOO
一次操作,选中全部 3 个字符,并将它们转换为 'O' 。

示例 2:

输入:s = "XXOX"
输出:2
解释:XXOX -> OOOX -> OOOO
第一次操作,选择前 3 个字符,并将这些字符转换为 'O' 。
然后,选中后 3 个字符,并执行转换。最终得到的字符串全由字符 'O' 组成。

示例 3:

输入:s = "OOOO"
输出:0
解释:s 中不存在需要转换的 'X' 。

提示:

  • 3 <= s.length <= 1000
  • s[i]'X''O'

Submission

运行时间: 23 ms

内存: 16.0 MB

class Solution:
    def minimumMoves(self, s: str) -> int:
        count=0
        p = 0
        
        while p < len(s):
            if s[p] == 'X':
                p += 3
                count +=1
            else:
                p += 1
        
        return count

Explain

该题解采用了一种贪心算法。从字符串s的开始到结束扫描,每次遇到'X'时,执行一次操作将这个'X'以及其后的两个字符(如果存在)都转换为'O',因为每次操作都能覆盖三个字符。接着,跳过这三个字符,继续向后扫描。如果字符是'O',则只向后移动一位继续检查。这样的策略确保了每次遇到'X'都以最小代价处理,从而实现将所有字符变为'O'的最少操作次数。

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(1)

# 定义一个Solution类
class Solution:
    def minimumMoves(self, s: str) -> int:
        count = 0  # 初始化转换次数计数器
        p = 0  # 初始化指针p
        
        while p < len(s):  # 遍历字符串
            if s[p] == 'X':  # 如果当前字符是'X'
                p += 3  # 跳过三个字符,因为它们会被一次操作覆盖
                count += 1  # 增加操作计数
            else:
                p += 1  # 如果是'O',只移动到下一个字符
        
        return count  # 返回总操作次数

Explore

该算法遇到'O'时直接跳过的策略不会错过更优的操作序列。因为每次遇到'X'时,算法会立即进行操作,覆盖该'X'及其后的两个字符,无论这三个字符的具体组合是什么。这种策略确保了只要有'X'出现,就立即处理,从而避免错过需要操作的机会。此外,跳过'O'只是为了快速移动到下一个可能需要处理的'X',而不影响操作的总数。

在处理'XXOXX'这样的字符串时,第一次操作选择覆盖前三个字符('XXO'),导致后面的'XX'需要单独再进行一次操作。如果选择覆盖后三个字符('OXX'),同样需要两次操作(一次处理前两个'X',一次处理后两个'X')。因此,无论是选择前三个还是后三个字符进行操作,所需的操作次数都是相同的,这种情况下算法没有导致操作次数增加。

算法之所以每次遇到'X'就执行操作并跳过三个字符,是因为这种策略可以最大化操作的覆盖范围。每次操作可以将连续的三个字符中的所有'X'转换为'O',这样可以确保使用最少的操作次数处理最多的'X'。这种贪心策略在字符串中'X'的分布较为均匀或连续的情况下特别有效,因为它可以快速减少需要处理的'X'数量,降低总操作次数。

如果字符串的长度不是3的倍数,算法仍然可以确保所有字符都被正确处理。在遍历字符串时,只要遇到'X',就会执行操作并跳过三个字符。当指针p接近字符串末尾时,即使剩余字符少于三个,算法依然会在遇到'X'时执行操作,覆盖剩余的所有字符(不论是1个还是2个)。因此,无论字符串长度如何,算法都能有效地覆盖并转换所有的'X'。