2023-09-30：用go语言，给你一个整数数组 nums 和一个整数 k 。 nums 仅包含 0 和 1， 每一次移动，你可以选择 相邻 两个数字并将它们交换。 请你返回使 nums 中包含 k
2023-09-30：用go语言，给你一个整数数组 nums 和一个整数 k 。 nums 仅包含 0 和 1，
每一次移动，你可以选择 相邻 两个数字并将它们交换。
请你返回使 nums 中包含 k 个 连续 1 的 最少 交换次数。
输入：nums = [1,0,0,1,0,1], k = 2。
输出：1。
来自左程云。
答案2023-09-30：
步骤描述：
1.定义一个函数 minMoves(nums []int, k int)，传入一个整数数组 nums 和一个整数 k。
2.如果 k 等于 1，直接返回 0。
3.获取数组 nums 的长度 n。
4.计算目标窗口中索引和的左半部分，即 (k - 1)/2 个索引的和，赋值给 leftAimIndiesSum。
5.计算目标窗口中索引和的右半部分，即 (k-1)*k/2 - leftAimIndiesSum，赋值给 rightAimIndiesSum。
6.初始化一个变量 ans，并将其赋值为最大整数。
7.初始化左边窗口的起始索引 l 为 0，中间位置索引 m 为 (k - 1)/2，右边窗口的结束索引 r 为 k - 1。
8.计算左边窗口需要的 1 的个数 leftNeedOnes 为 (k - 1)/2 + 1。
9.初始化左边窗口的起始索引 leftWindowL 为 0，左边窗口的 1 的个数 leftWindowOnes 为 0，左边窗口中索引和的总和 leftWindowOnesIndiesSum 为 0。
10.遍历数组 nums，i 从 0 到 m-1，进行如下操作：
10.1.如果 nums[i] 等于 1，将 leftWindowOnes 加一，leftWindowOnesIndiesSum 加上 i。
11.计算右边窗口需要的 1 的个数 rightNeedOnes 为 k - leftNeedOnes。
12.初始化右边窗口的结束索引 rightWindowR 为 m，右边窗口的 1 的个数 rightWindowOnes 为 nums[m]，右边窗口中索引和的总和 rightWindowOnesIndiesSum 为 0。
13.如果 nums[m] 等于 1，将 rightWindowOnesIndiesSum 赋值为 m。
14.对于 l、m、r 从初始状态开始，进行如下操作：
14.1.如果 nums[m] 等于 1，将 leftWindowOnes 加一，leftWindowOnesIndiesSum 加上 m，rightWindowOnes 减一，rightWindowOnesIndiesSum 减去 m。
14.2.当 leftWindowOnes 大于 leftNeedOnes 时，如果 nums[leftWindowL] 等于 1，则将 leftWindowOnes 减一，leftWindowOnesIndiesSum 减去 leftWindowL，左窗口的起始索引 leftWindowL 加一。
14.3.当 rightWindowOnes 小于 rightNeedOnes 且 rightWindowR+1 小于 n 时，如果 nums[rightWindowR+1] 等于 1，则将 rightWindowOnes 加一，rightWindowOnesIndiesSum 加上 rightWindowR+1，右窗口的结束索引 rightWindowR 加一。
14.4.如果左窗口的 1 的个数等于 leftNeedOnes，右窗口的 1 的个数等于 rightNeedOnes，说明找到了满足要求的窗口。将 ans 更新为 leftAimIndiesSum 减去 leftWindowOnesIndiesSum，再加上 rightWindowOnesIndiesSum 减去 rightAimIndiesSum 和 ans 中的较小值。
14.5.更新 leftAimIndiesSum 为 m+1-l，更新 rightAimIndiesSum 为 r-m。
14.6.将 l 加一，m 加一，r 加一。
15.返回 ans。
总的时间复杂度：根据代码逐行分析，其中的遍历是线性时间复杂度 O(n)，其余操作的时间复杂度均为常数时间复杂度。所以总的时间复杂度为 O(n)。
总的额外空间复杂度：除了函数调用栈外，代码中没有使用额外空间，所以额外空间复杂度为 O(1)。
go完整代码如下：
package main
import (
"fmt"
)
func minMoves(nums []int, k int) int {
if k == 1 {
return 0
}
n := len(nums)
x := (k - 1) / 2
leftAimIndiesSum := x * (x + 1) / 2
rightAimIndiesSum := int((k-1)*k/2 - leftAimIndiesSum)
ans := int(^uint(0) >> 1)
l := 0
m := (k - 1) / 2
r := k - 1
leftNeedOnes := m + 1
leftWindowL := 0
leftWindowOnes := 0
leftWindowOnesIndiesSum := 0
for i := 0; i < m; i++ {
if nums[i] == 1 {
leftWindowOnes++
leftWindowOnesIndiesSum += i
}
}
rightNeedOnes := k - leftNeedOnes
rightWindowR := m
rightWindowOnes := nums[m]
rightWindowOnesIndiesSum := 0
if nums[m] == 1 {
rightWindowOnesIndiesSum = m
}
for ; r < n; l, m, r = l+1, m+1, r+1 {
if nums[m] == 1 {
leftWindowOnes++
leftWindowOnesIndiesSum += m
rightWindowOnes--
rightWindowOnesIndiesSum -= m
}
for leftWindowOnes > leftNeedOnes {
if nums[leftWindowL] == 1 {
leftWindowOnes--
leftWindowOnesIndiesSum -= leftWindowL
}
leftWindowL++
}
for rightWindowOnes < rightNeedOnes && rightWindowR+1 < n {
if nums[rightWindowR+1] == 1 {
rightWindowOnes++
rightWindowOnesIndiesSum += rightWindowR + 1
}
rightWindowR++
}
if leftWindowOnes == leftNeedOnes && rightWindowOnes == rightNeedOnes {
ans = min(ans, leftAimIndiesSum-leftWindowOnesIndiesSum+rightWindowOnesIndiesSum-rightAimIndiesSum)
}
leftAimIndiesSum += m + 1 - l
rightAimIndiesSum += r - m
}
return ans
}
func min(a, b int) int {
if a < b {
return a
}
return b
}
func main() {
nums := []int{1, 0, 0, 1, 0, 1}
k := 2
result := minMoves(nums, k)
fmt.Println(result)
}
rust完整代码如下：
fn min_moves(nums: Vec<i32>, k: i32) -> i32 {
if k == 1 {
return 0;
}
let n = nums.len() as i32;
let x = (k - 1) / 2;
let mut left_aim_indices_sum = x * (x + 1) / 2;
let mut right_aim_indices_sum = (k - 1) * k / 2 - left_aim_indices_sum;
let mut ans = std::i32::MAX;
let (mut l, mut m, mut r) = (0, (k - 1) / 2, k - 1);
let left_need_ones = m + 1;
let (mut left_window_l, mut left_window_ones, mut left_window_ones_indices_sum) = (0, 0, 0);
for i in 0..m {
if nums[i as usize] == 1 {
left_window_ones += 1;
left_window_ones_indices_sum += i as i32;
}
}
let right_need_ones = k - left_need_ones;
let (mut right_window_r, mut right_window_ones, mut right_window_ones_indices_sum) = (
m,
nums[m as usize],
if nums[m as usize] == 1 { m as i32 } else { 0 },
);
while r < n {
if nums[m as usize] == 1 {
left_window_ones += 1;
left_window_ones_indices_sum += m as i32;
right_window_ones -= 1;
right_window_ones_indices_sum -= m as i32;
}
while left_window_ones > left_need_ones {
if nums[left_window_l] == 1 {
left_window_ones -= 1;
left_window_ones_indices_sum -= left_window_l as i32;
}
left_window_l += 1;
}
while right_window_ones < right_need_ones && right_window_r + 1 < n {
if nums[(right_window_r + 1) as usize] == 1 {
right_window_ones += 1;
right_window_ones_indices_sum += (right_window_r + 1) as i32;
}
right_window_r += 1;
}
if left_window_ones == left_need_ones && right_window_ones == right_need_ones {
ans = ans.min(
left_aim_indices_sum - left_window_ones_indices_sum + right_window_ones_indices_sum
- right_aim_indices_sum,
);
}
left_aim_indices_sum += (m + 1 - l) as i32;
right_aim_indices_sum += (r - m) as i32;
l += 1;
m += 1;
r += 1;
}
ans
}
fn main() {
let nums = vec![1, 0, 0, 1, 0, 1];
let k = 2;
let result = min_moves(nums, k);
println!("{}", result);
}
c++完整代码如下：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int minMoves(vector<int>& nums, int k) {
if (k == 1) {
return 0;
}
int n = nums.size();
int x = (k - 1) / 2;
int leftAimIndiesSum = x * (x + 1) / 2;
int rightAimIndiesSum = (k - 1) * k / 2 - leftAimIndiesSum;
int ans = INT_MAX;
int l = 0;
int m = (k - 1) / 2;
int r = k - 1;
int leftNeedOnes = m + 1;
int leftWindowL = 0;
int leftWindowOnes = 0;
int leftWindowOnesIndiesSum = 0;
for (int i = 0; i < m; i++) {
if (nums[i] == 1) {
leftWindowOnes++;
leftWindowOnesIndiesSum += i;
}
}
int rightNeedOnes = k - leftNeedOnes;
int rightWindowR = m;
int rightWindowOnes = nums[m];
int rightWindowOnesIndiesSum = nums[m] == 1 ? m : 0;
for (; r < n; l++, m++, r++) {
if (nums[m] == 1) {
leftWindowOnes++;
leftWindowOnesIndiesSum += m;
rightWindowOnes--;
rightWindowOnesIndiesSum -= m;
}
while (leftWindowOnes > leftNeedOnes) {
if (nums[leftWindowL] == 1) {
leftWindowOnes--;
leftWindowOnesIndiesSum -= leftWindowL;
}
leftWindowL++;
}
while (rightWindowOnes < rightNeedOnes && rightWindowR + 1 < n) {
if (nums[rightWindowR + 1] == 1) {
rightWindowOnes++;
rightWindowOnesIndiesSum += rightWindowR + 1;
}
rightWindowR++;
}
if (leftWindowOnes == leftNeedOnes && rightWindowOnes == rightNeedOnes) {
ans = min(ans,
leftAimIndiesSum - leftWindowOnesIndiesSum + rightWindowOnesIndiesSum - rightAimIndiesSum);
}
leftAimIndiesSum += m + 1 - l;
rightAimIndiesSum += r - m;
}
return ans;
}
int main() {
vector<int> nums = { 1, 0, 0, 1, 0, 1 };
int k = 2;
int result = minMoves(nums, k);
cout << result << endl;
return 0;
}
c完整代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int minMoves(int* nums, int numsSize, int k) {
if (k == 1) {
return 0;
}
int x = (k - 1) / 2;
int leftAimIndiesSum = x * (x + 1) / 2;
int rightAimIndiesSum = ((k - 1) * k / 2 - leftAimIndiesSum);
int ans = INT_MAX;
int l = 0;
int m = (k - 1) / 2;
int r = k - 1;
int leftNeedOnes = m + 1;
int leftWindowL = 0;
int leftWindowOnes = 0;
int leftWindowOnesIndiesSum = 0;
for (int i = 0; i < m; i++) {
if (nums[i] == 1) {
leftWindowOnes++;
leftWindowOnesIndiesSum += i;
}
}
int rightNeedOnes = k - leftNeedOnes;
int rightWindowR = m;
int rightWindowOnes = nums[m];
int rightWindowOnesIndiesSum = nums[m] == 1 ? m : 0;
for (; r < numsSize; l++, m++, r++) {
if (nums[m] == 1) {
leftWindowOnes++;
leftWindowOnesIndiesSum += m;
rightWindowOnes--;
rightWindowOnesIndiesSum -= m;
}
while (leftWindowOnes > leftNeedOnes) {
if (nums[leftWindowL] == 1) {
leftWindowOnes--;
leftWindowOnesIndiesSum -= leftWindowL;
}
leftWindowL++;
}
while (rightWindowOnes < rightNeedOnes && rightWindowR + 1 < numsSize) {
if (nums[rightWindowR + 1] == 1) {
rightWindowOnes++;
rightWindowOnesIndiesSum += rightWindowR + 1;
}
rightWindowR++;
}
if (leftWindowOnes == leftNeedOnes && rightWindowOnes == rightNeedOnes) {
ans = min(ans, leftAimIndiesSum - leftWindowOnesIndiesSum + rightWindowOnesIndiesSum - rightAimIndiesSum);
}
leftAimIndiesSum += m + 1 - l;
rightAimIndiesSum += r - m;
}
return ans;
}
int main() {
int nums[] = { 1, 0, 0, 1, 0, 1 };
int k = 2;
int numsSize = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]);
int result = minMoves(nums, numsSize, k);
printf("%d\n", result);
return 0;
}
