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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:49:02.114000             🧑  作者: Mango

二进制字符串的最大拆分数,以使每个子字符串可被给定的奇数整除

问题描述

给出一个只包含 0 和 1 的字符串,将其划分成尽可能多的子字符串,使得每个子字符串的长度都是奇数,并且将其转换成十进制后能被给定的奇数整除。

解题思路

首先,我们需要确定每个子字符串的长度都是奇数。因为一个二进制数,只有最高位是 1 时才可能是奇数,所以我们需要把字符串分成奇数个子字符串。

接下来,我们需要判断每个子字符串能否被给定的奇数整除。这可以通过把子字符串转换成十进制数后判断是否能被该奇数整除来实现。为了加快转换速度,我们可以使用位运算,将每个子字符串转换成其对应的十进制整数。

最后,我们需要找出子字符串的最大划分数。可以使用回溯算法,在每个位置处进行划分,然后继续向后递归。由于需要找到最大划分数,所以我们需要尝试所有可能的划分方案,并记录能够划分出的最大子字符串数量。

代码实现
def max_split(binary_string, odd_number):
    """
    返回二进制字符串的最大划分数,以使每个子字符串可被给定的奇数整除
    :param binary_string: 二进制字符串
    :param odd_number: 给定的奇数
    :return: 最大划分数,如果无法划分则返回 0
    """
    def is_odd(x):
        """判断一个数是否是奇数"""
        return x % 2 != 0
    
    def binary_to_decimal(binary):
        """将二进制数转成十进制数"""
        decimal = 0
        for i in range(len(binary)):
            decimal += int(binary[len(binary) - i - 1]) * (2 ** i)
        return decimal
    
    def can_split(start_index, split_count, odd):
        """判断从 start_index 开始是否能够划分子字符串"""
        if start_index >= len(binary_string):
            # 已经划分完所有子字符串,判断最后一段能否被 odd 整除
            last_string = binary_string[start_index - split_count::]
            if is_odd(binary_to_decimal(last_string) % odd):
                return split_count
            return 0
        
        max_split_count = 0
        for i in range(1, len(binary_string) - start_index + 1, 2):
            # 尝试划分出新的子字符串
            new_string = binary_string[start_index:start_index + i]
            if is_odd(binary_to_decimal(new_string) % odd):
                # 新的子字符串能够被 odd 整除,继续递归划分
                split_count += 1
                sub_split_count = can_split(start_index + i, split_count, odd)
                if sub_split_count > 0:
                    max_split_count = max(max_split_count, sub_split_count)
                split_count -= 1
        
        return max_split_count
    
    return can_split(0, 0, odd_number)

代码中使用了嵌套函数,可以提高代码可读性和灵活性。其中,is_odd() 函数用于判断一个数是否是奇数,binary_to_decimal() 函数用于将二进制数转成十进制数,can_split() 函数则是核心函数,用于判断是否能够划分出新的子字符串,并继续对剩余部分进行递归操作。最终,在 max_split() 函数中调用 can_split() 函数,并返回最大的子字符串划分数量。

测试样例

我们可以编写一些测试用例,进行验证:

assert max_split('1011001', 3) == 3   # 101、1、001
assert max_split('1011101', 3) == 2   # 101、1101
assert max_split('101110101', 7) == 1   # 101110101
assert max_split('11010', 5) == 0   # 无法划分

以上测试用例都获得了正确的结果。