String Reorder Distance apart

1. 题目：给定一个有小写字母组成的字符串，重组这个字符串，使相同字符之间的间隔至少为d。

　　Input：{a,b,b}, distance=2

　　output:{b,a,b}。

2. 个人认为这道题目很有难度。初看时不知如何下手。结合文章中给出的算法，具体算法如下：主体的算法思想是“贪心算法”。出现次数最多的字符被选中放入新字符串的优先级最高，如果这个字符不能被选中（因为距离的限制，比如上次选择了字符a，这次选择如果仍然a出现次数最多，但是却不能选a，因为如果要求距离为2，再次选择a，造成两个a相邻，那距离就为1了），那么我们选择下一个优先级最高的字符（并且这个字符的出现也要满足距离的要求，如果不满足，就接着选下一个优先级高的字符，以此类推；如果没有满足条件的字符，就说明出现了错误。比如给定字符aaaaa，要求重组字符距离为2，显然不存在这样的重组字符，返回error）。为了提高算法的效率，使用一些数组来存储信息。

3. 下面给出代码：

#include<iostream>
#include<cassert>

using namespace std;

int find_max(int freq[], bool excep[]) { 
    int max_i = -1; 
    int max = -1; 
    //找到出现次数最多的字母
    //max记录出现次数最多的字母出现的次数
    //max_i记录哪个字母出现次数最多
    for (char c = 'a'; c <= 'z'; c++) { 
        if (!excep[c] && freq[c] > 0 && freq[c] > max) { 
            max = freq[c]; 
            max_i = c; 
        } 
    } 
    return max_i; 
} 

void create(char* str, int d, char ans[]) { 
    int n = strlen(str); 
    int freq[256] = {0}; //记录每个字母出现次数
    for (int i = 0; i < n; i++) 
        freq[str[i]]++; 

    int used[256] = {0}; 
    for (int i = 0; i < n; i++) { 
        bool excep[256] = {false}; 
        bool done = false; 
        while (!done) { 
            int j = find_max(freq, excep); 
            if (j == -1) { 
                cout << "Error!\n"; 
                return; 
            } 
            excep[j] = true; 
            if (used[j] <= 0) { 
                ans[i] = j; 
                freq[j]--; 
                used[j] = d; 
                done = true; 
            } 
        } 
        for (int i = 0; i < 256; i++) 
            used[i]--; 
    } 
    ans[n] = '\0'; 
}
int main()
{
    char* str="bbaaaccdd";
    //char* str="aaaaaaadd";
    int dis=3;
    char ans[20];
    create(str,dis,ans);
    cout<<ans<<endl;
                return 0;
}

输出为：abcadbacd

4. 代码分析：

　　几个数组的作用：freq[256]:记录每个字母出现的次数，初始为0；used[256]：记录每个字母距离再次被选中的长度，例如，如果这次选择了字符a，就将used['a']设置为3，每次选择一个字符后，就将used数组中的每个数据减1，知道used['a']小于等于0，说明a再次出现在新数组中时就可以满足距离的要求；excep[256]，每选中一个新字符就将这个字符的execp[]设置为true，for循环开始处将其置为false。

　　第6行，函数find_max返回出现次数最多的字符。

　　第28行，外层for循环每次选择一个字符加入到新字符串ans中。　　

　　第31行，while循环，选择一个合适的字符加入新的字符串。

　　第33行，如果没有合适的字符即j==-1说明输入的字符不满足条件，返回error。

　　第37行，将execp[]设置为true，即下次再选择时不再选择这个字符。

　　第38行，如果used[]<=0，即满足条件说明，将选择的字符加入ans中，字符出现次数减一，used设为d，done变为true，退出while循环。如果不满足，while重新执行，选择新的字符。

　　第45行，每次while执行完，即在ans中新加入了一个字符，那么所有字符的used计数减一。

5. 总结：这道题技巧性很强，我是写不出这样的代码的，以后努力加油吧！！！

 

参考文章：

http://www.leetcode.com/2010/05/here-is-another-google-phone-interview.html