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要解决具有特定约束的二进制数生成问题,可以采用动态规划(Dynamic Programming)的方法。根据问题描述,约束条件为:在长度为 `Len` 的二进制数中,任意连续 `x` 个位中至少包含 `y` 个 `1`。例如,长度为 6,`x=3`,`y=2` 时,满足条件的二进制数包括 `011011`、`011100` 等。
动态规划解法步骤
定义状态
设 `dp[i]` 表示长度为 `i` 的满足条件的二进制数的数量。
状态转移方程
对于每个位置 `i`,考虑最后 `x` 位的情况:
- 如果最后 `x` 位包含至少 `y` 个 `1`,则前 `i-1` 位可以是任意满足条件的二进制数;
- 具体转移方程为:
$$dp[i] = sum_{j=y}^{x} dp[i-1]$$
其中 `j` 表示最后 `x` 位中 `1` 的个数。
初始化
- `dp = 1`(空字符串);
- `dp = 2`(`0` 和 `1`)。
计算顺序
从 `i=2` 到 `i=Len` 依次计算 `dp[i]`。
结果
最终 `dp[Len]` 即为所求满足条件的二进制数的总数。
示例计算(以 `Len=6`, `x=3`, `y=2` 为例)
| i | dp[i] |
|----|-------|
| 0 | 1 |
| 1 | 2 |
| 2 | 3 |
| 3 | 4 |
| 4 | 5 |
| 5 | 6 |
| 6 | 7 |
通过上述步骤,可以高效地计算出满足约束条件的二进制数的数量。
注意事项
该算法的时间复杂度为 `O(Len * x)`,适用于中等规模的问题;
若 `x` 较大,可进一步优化状态转移方式,例如使用滑动窗口技术减少重复计算。
希望这个方法能帮助你解决面试中的问题!