K 连续位的最小翻转次数
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/*
思路:
1. 与普通 Java 版本类似, 只是使用 Java Stream 来处理数组。
2. 使用 List 来存储 tracking 信息, 使用 forEach 来遍历数组。
*/
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;
public class Solution {
public int minKBitFlips(int[] nums, int k) {
int n = nums.length;
List<Integer> tracking = IntStream.range(0, n).map(i -> 0).boxed().collect(Collectors.toList());
final int[] flips = {0};
final int[] isFlipped = {0};
IntStream.range(0, n).forEach(i -> {
if (i >= k) isFlipped[0] ^= tracking.get(i - k);
if (nums[i] == isFlipped[0]) {
if (i + k > n) {
flips[0] = -1;
return;
}
tracking.set(i, 1);
isFlipped[0] ^= 1;
flips[0]++;
}
});
return flips[0];
}
}
解释
方法:
该题解采用了滑动窗口的思路。通过一个额外的数组 `is_flipped` 来记录每个位置是否进行了翻转。变量 `flip` 用于记录当前位置的翻转状态(0或1,表示无翻转或有翻转)。在遍历数组 `nums` 时,如果当前位置 i 大于或等于 k,根据 `is_flipped` 数组更新 `flip` 的状态。如果 `nums[i]` 与 `flip` 相同,说明需要进行翻转,此时检查是否有足够的空间进行翻转(即 i + k 是否超过数组长度),如果不够则返回 -1,否则在 `is_flipped` 标记此位置,并更新翻转次数 `res` 和翻转状态 `flip`。最终返回翻转次数 `res`。
时间复杂度:
O(n)
空间复杂度:
O(n)
代码细节讲解
🦆
在实现中使用了数组`is_flipped`来记录每个位置是否进行了翻转,这个方法与直接修改原数组`nums`相比有何优势?
▷🦆
为什么在判断当前位置是否需要翻转时,只检查了`nums[i]`与`flip`是否相同?在什么情况下这两者会不同?
▷🦆
如果`i + k > n`时返回`-1`,这种情况下为什么不能继续翻转直到数组末尾?
▷🦆
变量`flip`是如何确保在每个位置正确反映当前的翻转状态的?能否详细解释其作用和更新机制?
▷相关问题
灯泡开关
初始时有 n
个灯泡处于关闭状态。第一轮,你将会打开所有灯泡。接下来的第二轮,你将会每两个灯泡关闭第二个。
第三轮,你每三个灯泡就切换第三个灯泡的开关(即,打开变关闭,关闭变打开)。第 i
轮,你每 i
个灯泡就切换第 i
个灯泡的开关。直到第 n
轮,你只需要切换最后一个灯泡的开关。
找出并返回 n
轮后有多少个亮着的灯泡。
示例 1:
输入:n = 3 输出:1 解释: 初始时, 灯泡状态 [关闭, 关闭, 关闭]. 第一轮后, 灯泡状态 [开启, 开启, 开启]. 第二轮后, 灯泡状态 [开启, 关闭, 开启]. 第三轮后, 灯泡状态 [开启, 关闭, 关闭]. 你应该返回 1,因为只有一个灯泡还亮着。
示例 2:
输入:n = 0 输出:0
示例 3:
输入:n = 1 输出:1
提示:
0 <= n <= 109