C++程序以查找任何二进制字符串的旋转中连续排放的0的数量的最大值

给定一个大小为 N 的二进制字符串 S，任务是最大化给定字符串 S 的任何旋转中连续 0 的计数在字符串开头和结尾的总和。

例子：

输入： S = “1001”

输出： 2

说明：

所有可能的旋转字符串为：

“1001”：开头的0的总数=0；结尾的0的总数=0。总和=0+0=0。

“0011”：开头的0的总数=2；结尾的0的总数=0。总和=2+0=2。

“0110”：开头的0的总数=1；结尾的0的总数=1。总和=1+1=2。

“1100”：开头的0的总数=0；结尾的0的总数=2。总和=0+2=2。

因此，最大总和为2。

输入： S = “01010”

输出： 2

说明：

所有可能的旋转字符串为：

“01010”：开头的0的总数=1；结尾的0的总数=1。总和=1+1=1。

“10100”：开头的0的总数=0；结尾的0的总数=2。总和=0+2=2。

“01001”：开头的0的总数=1；结尾的0的总数=0。总和=1+0=1。

“10010”：开头的0的总数=0；结尾的0的总数=1。总和=0+1=1。

“00101”：开头的0的总数=2；结尾的0的总数=0。总和=2+0=2。

因此，最大总和为2。

Naive方法： 最简单的想法是生成给定字符串的所有旋转字符串，并对于每个旋转字符串，计算其中连续地排放在字符串开头和结尾的0的数量，并计算它们的总和。最后打印所获得的最大总和。

下面是上述方法的实现：

// C++ program for the above approach
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
  
// Function to find the maximum sum of
// consecutive 0s present at the start
// and end of a string present in any
// of the rotations of the given string
void findMaximumZeros(string str, int n)
{
    // Check if all the characters
    // in the string are 0
    int c0 = 0;
  
    // Iterate over characters
    // of the string
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        if (str[i] == '0')
            c0++;
    }
  
    // If the frequency of '1' is 0
    if (c0 == n) {
  
        // Print n as the result
        cout << n;
        return;
    }
  
    // Concatenate the string
    // with itself
    string s = str + str;
  
    // Stores the required result
    int mx = 0;
  
    // Generate all rotations of the string
    for (int i = 0; i < n;++) {
  
        // Store the number of consecutive 0s
        // at the start and end of the string
        int cs = 0;
        int ce = 0;
  
        // Count 0s present at the start
        for (int j = i; j < i + n; ++j) {
            if (s[j] == '0')
                cs++;
            else
                break;
        }
  
        // Count 0s present at the end
        for (int j = i + n - 1; j >= i; --j) {
            if (s[j] == '0')
                ce++;
            else
                break;
        }
  
        // Calculate the sum
        int val = cs + ce;
  
        // Update the overall
        // maximum sum
        mx = max(val, mx);
    }
  
    // Print the result
    cout << mx;
}
  
// Driver Code
int main()
{
    // Given string
    string s = "1001";
  
    // Store the size of the string
    int n = s.size();
  
    findMaximumZeros(s, n);
  
    return 0;
}

输出：

时间复杂度: O(N 2 )

辅助空间: O(N)

高效方法: 思路是在给定字符串中查找连续0的最大数量。此外，找到字符串开头和结尾的连续 0 0，并打印它们中的最大值。

遵循以下步骤来解决问题:

检查字符串 S 中‘1’的频率是否等于 0 。如果是，将 N 的值打印为结果。
否则，执行以下步骤:
- 将给定字符串中连续0的最大数量存储在变量 X 中。
- 初始化两个变量，将 start 初始化为 0 ，将 end 初始化为 N-1 。
- 只要 S[start] 不等于‘ 1 ’，就将 cnt 和 start 增加 1 。
- 只要 S[end] 不等于‘ 1 ’，就将 cnt 增加 1 ，将 end 减少 1 。
- 将 X 和 cnt 中的最大值打印为结果。

以下是上述方法的实现:

// C++ program for the above approach
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
  
// Function to find the maximum sum of
// consecutive 0s present at the start
// and end of any rotation of the string str
void findMaximumZeros(string str, int n)
{
    // Stores the count of 0s
    int c0 = 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        if (str[i] == '0')
            c0++;
    }
  
    // If the frequency of '1' is 0
    if (c0 == n) {
  
        // Print n as the result
        cout << n;
        return;
    }
  
    // Stores the required sum
    int mx = 0;
  
    // Find the maximum consecutive
    // length of 0s present in the string
    int cnt = 0;
  
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (str[i] == '0')
            cnt++;
        else {
            mx = max(mx, cnt);
            cnt = 0;
        }
    }
  
    // Update the overall maximum sum
    mx = max(mx, cnt);
  
    // Find the number of 0s present at
    // the start and end of the string
    int start = 0, end = n - 1;
    cnt = 0;
  
    // Update the count of 0s at the开头
    while (str[start] != '1' && start < n) {
        cnt++;
        start++;
    }
  
    // Update the count of 0s at the end
    while (str[end] != '1' && end >= 0) {
        cnt++;
        end--;
    }
  
    // Update the maximum sum
    mx = max(mx, cnt);
  
    // Print the result
    cout << mx;
}
  
// Driver Code
int main()
{
    // Given string
    string s = "1001";
  
    // Store the size of the string
    int n = s.size();
  
    findMaximumZeros(s, n);
  
    return 0;
}