在本文中,我们将深入研究计算机科学领域中一个独特且令人着迷的问题 - “计算字符串中恰好出现 K 次的 M 长度子字符串”。这类问题在编程竞赛和面试中经常遇到。在开始之前,让我们定义一下我们正在处理的内容 -
子字符串− 在另一个字符串中找到的连续序列。
M 长度− 我们感兴趣的子字符串的长度。
K 次− 子字符串应在原始字符串中出现的确切次数。
算法说明
为了解决这个问题,我们将利用哈希映射(在 C++ 中也称为无序映射)的强大功能。哈希映射允许我们以键值对的形式存储数据,并为搜索和插入操作提供恒定的时间复杂度,使其成为解决此类问题的绝佳工具。
计算字符串中恰好出现 K 次的 M 长度子串的算法如下 -
初始化一个空的哈希映射。
迭代字符串,创建所有可能的 M 长度子字符串。
对于每个子字符串,将其添加到哈希映射中。如果它已经存在,则增加其计数。
计算完所有子字符串后,迭代哈希映射以查找恰好出现 K 次的所有子字符串。
C++ 实现
这是上述算法的 C++ 实现 -
示例
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int countSubstrings(string s, int M, int K) { unordered_map<string, int> count_map; int n = s.length(); for (int i = 0; i <= n - M; i++) { string substring = s.substr(i, M); count_map[substring]++; } int count = 0; for (auto it : count_map) { if (it.second == K) count++; } return count; } int main() { string s = "abcabcabc"; int M = 3; int K = 3; int result = countSubstrings(s, M, K); cout << "The number of M-length substrings occurring exactly K times is: " << result << endl; return 0; }
输出
The number of M-length substrings occurring exactly K times is: 1
在上面的代码中,countSubstrings函数将输入字符串s、子字符串的长度M和出现的次数K作为参数。它初始化一个无序映射 count_map 来跟踪所有子字符串及其出现次数。然后它迭代该字符串以创建长度为 M 的所有可能的子字符串,并且对于每个子字符串,它都会增加映射中的计数。一旦计算完所有子字符串,它就会迭代映射以计算恰好出现 K 次的所有子字符串。
main函数是代码执行开始的地方。它初始化字符串 s 以及 M 和 K 的值。然后调用 countSubstrings 函数并打印结果。
测试用例示例
让我们考虑字符串“abcabcabc”,其中 M=3 且 K=3。
这里,M长度的子串是“abc”,“bca”,“cab”,“abc”,“bca”,“cab”,“abc”。很明显,子字符串“abc”在字符串中恰好出现了 3 次,因此程序的输出将为 1。
这种解决问题的方法,我们使用哈希映射来计算子字符串,是计算机科学中时空权衡的一个很好的例子。当我们使用额外的空间来存储子字符串及其计数时,我们可以通过在恒定时间内计算出现次数来显着降低问题的时间复杂度。
时间和空间复杂度
该算法的时间复杂度为O(n),其中n是字符串的长度。这是因为我们只迭代字符串一次来创建所有可能的 M 长度子字符串。
由于哈希映射的存储要求,空间复杂度也是 O(n),在最坏的情况下,每个子字符串都是唯一的,导致映射中存在 n 个不同的条目。
结论
在本文中,我们研究了计算机科学中的一个常见问题 - 计算在字符串中恰好出现 K 次的 M 长度子字符串的数量。我们使用哈希映射在 C++ 中实现了一个高效的解决方案,它为我们提供了恒定时间的搜索和插入操作。这个问题是如何结合使用数据结构和算法来有效解决复杂问题的完美示例。
以上是计算字符串中恰好出现K次的长度为M的子串的数量的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

C#适合需要高开发效率和跨平台支持的项目,而C 适用于需要高性能和底层控制的应用。1)C#简化开发,提供垃圾回收和丰富类库,适合企业级应用。2)C 允许直接内存操作,适用于游戏开发和高性能计算。

C 持续使用的理由包括其高性能、广泛应用和不断演进的特性。1)高效性能:通过直接操作内存和硬件,C 在系统编程和高性能计算中表现出色。2)广泛应用:在游戏开发、嵌入式系统等领域大放异彩。3)不断演进:自1983年发布以来,C 持续增加新特性,保持其竞争力。

C 和XML的未来发展趋势分别为:1)C 将通过C 20和C 23标准引入模块、概念和协程等新特性,提升编程效率和安全性;2)XML将继续在数据交换和配置文件中占据重要地位,但会面临JSON和YAML的挑战,并朝着更简洁和易解析的方向发展,如XMLSchema1.1和XPath3.1的改进。

现代C 设计模式利用C 11及以后的新特性实现,帮助构建更灵活、高效的软件。1)使用lambda表达式和std::function简化观察者模式。2)通过移动语义和完美转发优化性能。3)智能指针确保类型安全和资源管理。

C 多线程和并发编程的核心概念包括线程的创建与管理、同步与互斥、条件变量、线程池、异步编程、常见错误与调试技巧以及性能优化与最佳实践。1)创建线程使用std::thread类,示例展示了如何创建并等待线程完成。2)同步与互斥使用std::mutex和std::lock_guard保护共享资源,避免数据竞争。3)条件变量通过std::condition_variable实现线程间的通信和同步。4)线程池示例展示了如何使用ThreadPool类并行处理任务,提高效率。5)异步编程使用std::as

C 的内存管理、指针和模板是核心特性。1.内存管理通过new和delete手动分配和释放内存,需注意堆和栈的区别。2.指针允许直接操作内存地址,使用需谨慎,智能指针可简化管理。3.模板实现泛型编程,提高代码重用性和灵活性,需理解类型推导和特化。

C 适合系统编程和硬件交互,因为它提供了接近硬件的控制能力和面向对象编程的强大特性。1)C 通过指针、内存管理和位操作等低级特性,实现高效的系统级操作。2)硬件交互通过设备驱动程序实现,C 可以编写这些驱动程序,处理与硬件设备的通信。

C 适合构建高性能游戏和仿真系统,因为它提供接近硬件的控制和高效性能。1)内存管理:手动控制减少碎片,提高性能。2)编译时优化:内联函数和循环展开提升运行速度。3)低级操作:直接访问硬件,优化图形和物理计算。


热AI工具

Undresser.AI Undress
人工智能驱动的应用程序,用于创建逼真的裸体照片

AI Clothes Remover
用于从照片中去除衣服的在线人工智能工具。

Undress AI Tool
免费脱衣服图片

Clothoff.io
AI脱衣机

AI Hentai Generator
免费生成ai无尽的。

热门文章

热工具

Atom编辑器mac版下载
最流行的的开源编辑器

SecLists
SecLists是最终安全测试人员的伙伴。它是一个包含各种类型列表的集合,这些列表在安全评估过程中经常使用,都在一个地方。SecLists通过方便地提供安全测试人员可能需要的所有列表,帮助提高安全测试的效率和生产力。列表类型包括用户名、密码、URL、模糊测试有效载荷、敏感数据模式、Web shell等等。测试人员只需将此存储库拉到新的测试机上,他就可以访问到所需的每种类型的列表。

DVWA
Damn Vulnerable Web App (DVWA) 是一个PHP/MySQL的Web应用程序,非常容易受到攻击。它的主要目标是成为安全专业人员在合法环境中测试自己的技能和工具的辅助工具,帮助Web开发人员更好地理解保护Web应用程序的过程,并帮助教师/学生在课堂环境中教授/学习Web应用程序安全。DVWA的目标是通过简单直接的界面练习一些最常见的Web漏洞,难度各不相同。请注意,该软件中

SublimeText3 Linux新版
SublimeText3 Linux最新版

EditPlus 中文破解版
体积小,语法高亮,不支持代码提示功能