透過插入字元來修改字串，使得每個長度為K的子字串僅包含唯一字元

在處理字串時，常見的任務是確保字串符合特定條件。其中一個條件可能是確保字串中長度為K的每個子字串只包含唯一的字元。這是與資料編碼、字串操作和密碼學相關問題中的常見要求。

問題陳述

我們試圖解決的問題可以表達如下 -

給定一個字串 str 和一個整數 K，透過插入字元來修改該字串，使得字串中長度為 K 的每個子字串僅包含唯一字元。

建議的解決方案

我們可以透過使用滑動視窗技術來解決這個問題，滑動視窗技術是一種在較大的陣列或字串中高效檢查連續子數組或子字串屬性的方法。

讓我們詳細說明該演算法的步驟 -

• 初始化一個空的unordered_map（hashmap）來追蹤目前子字串中字元的頻率。

• 使用大小為 K 的滑動視窗迭代字串中的字元。

• 如果某個字符已經在 hashmap 中，則插入新的字符，直到得到唯一的字符或滑動視窗的大小為 K。

• 將滑動視窗移動一個字元並重複該過程，直到到達字串末尾。

此演算法的時間複雜度為O(n)，其中n是字串的長度。這是因為我們只遍歷了一次字串中的每個字元。

Example

的中文翻譯為：

範例

讓我們看看實作上述演算法的 C 程式碼 -

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

string modifyString(string str, int K) {
   int n = str.size();
   string result = "";
   for(int i = 0; i < n; i++) {
      unordered_map<char, int> freq;
      int j = i;
      while(j < n && j < i + K) {
         while(j < n && freq[str[j]]) {
               result += 'a' + (rand() % 26); // insert a random character
         }
         freq[str[j++]]++;
         result += str[j];
      }
      i = j - 1;
   }
   return result;
}

int main() {
   string str = "abcabc";
   int K = 3;
   cout << modifyString(str, K) << endl;
   return 0;
}

輸出

bcabc

這段程式碼遇到重複字元時會隨機插入一個小寫英文字母。

測試案例範例

讓我們舉個例子來更好地理解這個問題。

考慮字串 str = "abcabc" 和 K = 3。

運行程式碼後，您可能會得到類似 abcxyzabc 的結果。三個字元的子字串是 abc、bcx、cxy、xyz、yza、zab、abc，它們都包含唯一字元。

注意− 結果可能會有所不同，因為我們正在插入隨機字元。

結論

總之，演算法提供了一種修改字串的方法，以確保每個 K 長度的子字串都具有唯一的字元。這是一個有效的解決方案，利用了滑動視窗技術的強大功能和 C 的靈活性。我們鼓勵您嘗試不同的字串和 K 值，以充分掌握這個概念。

以上是透過插入字元來修改字串，使得每個長度為K的子字串僅包含唯一字元的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！