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1 比特与 2 比特字符

1 比特与 2 比特字符

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题目描述

代码结果

运行时间: 25 ms, 内存: 16.1 MB


// Java solution using Java Streams
// The problem is similar, but we will use streams to simplify the traversal
// Since Java Streams do not support easy index-based traversal, we use IntStream and a manual counter
 
import java.util.stream.IntStream;
 
public class Solution {
    public boolean isOneBitCharacter(int[] bits) {
        int n = bits.length;
        int[] i = {0};
        IntStream.range(0, n - 1).forEach(idx -> {
            if (i[0] >= n - 1) return; // Exit if already beyond second last character
            if (bits[i[0]] == 1) {
                i[0] += 2;
            } else {
                i[0] += 1;
            }
        });
        return i[0] == n - 1;
    }
}

解释

方法:

这个题解使用了贪心算法的思路。从左到右遍历二进制数组,遇到 0 则将指针向右移动一位,遇到 1 则将指针向右移动两位。最后判断指针是否恰好指向最后一个元素,如果是则说明最后一个字符是一比特字符,否则不是。

时间复杂度:

O(n)

空间复杂度:

O(1)

代码细节讲解

🦆
在问题描述中提到,最后一个字符必须是一比特字符,请问对于其他位置的比特字符有什么特殊处理或判断吗?
在这个算法中,对于非最后一个位置的比特字符,没有特殊处理或判断。算法主要关注如何根据当前比特的值(0或1)来决定指针的移动步数(1步或2步)。对于0比特,直接移动一步,对于1比特,认为其后紧跟着的比特与其组成一个两比特字符,因此移动两步。这种处理方式保证了遍历过程中不会漏掉任何字符的解析。
🦆
贪心算法在这里如何确保每次移动指针的步数(1或2步)是正确的?是否有可能跳过某些有效的解码方法?
贪心算法在此确保指针移动步数的正确性依赖于给定数据的规则性,即1总是表示开始一个两比特字符(10或11),而0总是表示一个单独的一比特字符。由于数组是根据这些规则构造的,按照这种贪心处理不会跳过任何有效的解码方法。每次遇到1或0时,根据它们预定义的意义移动相应的步数,从而正确解析序列。
🦆
在算法实现中,当遇到位值为1时指针移动两位,这种处理是否考虑了所有可能的两比特字符组合(10和11)?
是的,这种处理考虑了所有可能的两比特字符组合。无论紧跟在1后面的比特是0还是1(形成10或11),指针都会移动两位。这确保了无论两比特字符的第二个比特是什么,都被正确地识别为一个整体,并且指针正确跳过这两个比特。
🦆
在循环结束后,您通过检查指针位置与数组最后一个元素的索引关系来判断结果。这种方法是否有可能因为数组的特殊构造而出现误判?
在正常情况下,这种方法是有效的,因为算法设计时假设了数组是有效构造的,即不会以1结尾(这样最后一个比特字符不能是一个单独的0)。如果数组确实以1结束,这将违反题设条件(最后一个字符必须是一比特字符)。因此,只要输入符合题目的要求,这种方法就不会出现误判。

相关问题

格雷编码

n 位格雷码序列 是一个由 2n 个整数组成的序列,其中:
  • 每个整数都在范围 [0, 2n - 1] 内(含 02n - 1
  • 第一个整数是 0
  • 一个整数在序列中出现 不超过一次
  • 每对 相邻 整数的二进制表示 恰好一位不同 ,且
  • 第一个最后一个 整数的二进制表示 恰好一位不同

给你一个整数 n ,返回任一有效的 n 位格雷码序列

 

示例 1:

输入:n = 2
输出:[0,1,3,2]
解释:
[0,1,3,2] 的二进制表示是 [00,01,11,10] 。
- 00 和 01 有一位不同
- 01 和 11 有一位不同
- 11 和 10 有一位不同
- 10 和 00 有一位不同
[0,2,3,1] 也是一个有效的格雷码序列,其二进制表示是 [00,10,11,01] 。
- 00 和 10 有一位不同
- 10 和 11 有一位不同
- 11 和 01 有一位不同
- 01 和 00 有一位不同

示例 2:

输入:n = 1
输出:[0,1]

 

提示:

  • 1 <= n <= 16