leetcode
leetcode 2401 ~ 2450
最大二进制奇数

最大二进制奇数

难度:

标签:

题目描述

You are given a binary string s that contains at least one '1'.

You have to rearrange the bits in such a way that the resulting binary number is the maximum odd binary number that can be created from this combination.

Return a string representing the maximum odd binary number that can be created from the given combination.

Note that the resulting string can have leading zeros.

 

Example 1:

Input: s = "010"
Output: "001"
Explanation: Because there is just one '1', it must be in the last position. So the answer is "001".

Example 2:

Input: s = "0101"
Output: "1001"
Explanation: One of the '1's must be in the last position. The maximum number that can be made with the remaining digits is "100". So the answer is "1001".

 

Constraints:

  • 1 <= s.length <= 100
  • s consists only of '0' and '1'.
  • s contains at least one '1'.

代码结果

运行时间: 19 ms, 内存: 16.0 MB


/*
题目思路:
1. 首先,我们需要确保字符串中的一个 '1' 必须出现在最后一位上以确保结果是一个奇数。
2. 然后,我们将剩余的 '0' 和 '1' 进行排序以生成最大的二进制数。
3. 将步骤1和2的结果拼接起来即可得到最终结果。
使用Java Stream简化代码。
*/

import java.util.stream.Collectors;

public class Solution {
    public String largestOddBinary(String s) {
        // 计算 '1' 的数量
        long onesCount = s.chars().filter(ch -> ch == '1').count();
        // 计算 '0' 的数量
        long zerosCount = s.length() - onesCount;
        // 构建结果字符串
        String result = "1" + "0".repeat((int)zerosCount) + "1".repeat((int)(onesCount - 1));
        return result;
    }
}

解释

方法:

为了生成给定二进制字符串s中可以排列出的最大奇数,我们需要:1. 确保最低位是'1',因为只有这样才能保证数字是奇数。2. 尽可能地把'1'放在高位,以生成较大的数。具体操作如下:首先统计字符串中'0'和'1'的数量。如果'1'的数量为1,只能将这个'1'放在最低位,其余位置都是'0'。如果'1'的数量超过1,除了一个'1'保留在最低位外,其余的'1'尽可能放在高位,'0'紧随其后。

时间复杂度:

O(n)

空间复杂度:

O(n)

代码细节讲解

🦆
算法为什么首先统计'0'和'1'的数量,而不是直接操作原字符串进行排序或重排?
统计'0'和'1'的数量是一种高效的方法,因为它只需要遍历字符串一次(时间复杂度为O(n)),然后根据统计结果构造出最大的奇数。如果直接操作原字符串进行排序或重排,可能会涉及到更复杂的排序算法,其时间复杂度通常为O(n log n),并且在这个特定问题中,排序不是必要的,因为我们只关心'0'和'1'的数量,而不是它们的具体位置。
🦆
如果输入字符串s的长度非常大,例如接近100字符,这种方法处理大量数据的效率如何?
这种方法仍然非常高效。统计'0'和'1'的数量只需要一次遍历,所以时间复杂度为O(n),其中n是字符串的长度。因此,即使字符串长度接近100或更长,它依然可以在很短的时间内完成。在实际应用中,这种方法对于处理大规模数据是足够高效的。
🦆
为什么将一个'1'保留在最低位外,其余的'1'尽可能放在高位,这样的安排有什么特别的原因吗?
将一个'1'保留在最低位是为了确保结果是一个奇数,因为二进制数只有最低位是1时才是奇数。将其余的'1'尽可能放在高位是为了使得整个数尽可能大。在二进制中,高位的'1'对数值的贡献大于低位的'1',因此这种安排可以确保生成的二进制数是可能的最大值。
🦆
这种解法在所有情况下都能保证得到最大的二进制奇数吗?有没有可能存在某种特殊情况下的边界问题?
这种解法在所有情况下都能保证得到最大的二进制奇数。算法的逻辑保证了在有至少一个'1'的情况下,最大的奇数能够被构造出来。唯一的边界情况是当字符串中没有'1'时,即所有字符都是'0'。在这种情况下,无法构成奇数,因此解决方案应该包括对这种情况的检查和适当的处理(例如返回一个错误信息或特定的输出)。

相关问题