📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:44.294000             🧑  作者: Mango
在某些应用程序中,我们需要将一串二进制数序列转换为只包含0和1的序列。为了实现这一目标,我们可以执行一系列翻转操作来将序列中的1转换为0或将序列中的0转换为1。但是,对于一个给定的二进制数序列,我们希望通过最小化翻转次数来将其转换为所需的二进制序列。在这种情况下,我们可以使用以下算法来确定执行最小翻转操作所需的次数。
首先,我们将要转换的二进制数序列分成两个部分:左半部分和右半部分。
对于右半部分,我们计算其中包含多少个0,以及由这些0组成的子序列的长度。
对于左半部分,我们计算其中包含多少个1,以及由这些1组成的子序列的长度。
我们将计算出的长度相加,并减去1,即为所需的最小翻转次数。
def min_flip_to_convert_binary_seq(seq):
"""
使右侧全为 1,左侧全为 0 的最小翻转次数
:param seq: 二进制数序列,用字符串表达
:return: 所需的最小翻转次数
"""
n = len(seq)
# 右半部分中包含的 0 个数
num_zeros = seq.count('0', n//2)
# 右半部分中由 0 组成的子序列长度
len_zero_subseq = max([len(s) for s in seq[n//2:].split('1') if len(s) > 0] + [0])
# 左半部分中包含的 1 个数
num_ones = seq.count('1', 0, n//2)
# 左半部分中由 1 组成的子序列长度
len_one_subseq = max([len(s) for s in seq[:n//2].split('0') if len(s) > 0] + [0])
return num_zeros + num_ones - min(len_zero_subseq, len_one_subseq) - 1
假设二进制数序列为 10101010101010100110
,将其转换为只包含0和1的序列,并使右侧全为1,左侧全为0,则需要的最小翻转次数为:
>>> min_flip_to_convert_binary_seq('10101010101010100110')
8
要将其转换为所需的二进制序列,只需要执行以下操作:
翻转左半部分中的1,使其变为0。
翻转右半部分中的0,使其变为1。
再次翻转左半部分中的1,使其变为0。
翻转右半部分中的0,使其变为1。
翻转左半部分中的1,使其变为0。
翻转右半部分中的0,使其变为1。
翻转左半部分中的1,使其变为0。
翻转右半部分中以0结尾的子序列,使其变为以1结尾。
这些操作一共需要执行8次翻转操作。