首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

分隔0和1列表所需的最小相邻交换数量是多少?

要解决分隔0和1列表所需的最小相邻交换数量问题,我们需要理解以下几个基础概念:

基础概念

  1. 相邻交换:指的是将列表中的两个相邻元素进行交换。
  2. 分隔:将列表中的0和1分开,使得所有0在所有1之前或所有1在所有0之前。

相关优势

  • 高效性:通过最小化相邻交换次数,可以提高算法的效率。
  • 优化空间:减少不必要的交换操作,节省计算资源。

类型

  • 排序问题:这个问题可以看作是一种特殊的排序问题,即将0和1分开。
  • 贪心算法:可以通过贪心算法来解决,每次选择最优的交换方式。

应用场景

  • 数据清洗:在数据处理过程中,可能需要将不同类型的数据分开。
  • 图像处理:在二值图像处理中,可能需要将像素点进行分隔。

问题分析

假设我们有一个包含0和1的列表,我们需要找到最小的相邻交换次数,使得所有0在所有1之前。

原因分析

  • 不平衡分布:如果0和1的分布不平衡,交换次数会增加。
  • 局部最优:每次交换可能只解决了局部问题,而不是全局最优。

解决方法

我们可以使用贪心算法来解决这个问题。具体步骤如下:

  1. 统计0的数量:计算列表中0的总数。
  2. 滑动窗口:使用一个大小为0的数量的滑动窗口,遍历整个列表。
  3. 计算交换次数:在每个窗口位置,计算将窗口内的1移动到窗口外的交换次数。

示例代码

以下是一个Python示例代码,展示了如何实现上述算法:

代码语言:txt
复制
def min_swaps_to_separate_zeros_and_ones(arr):
    n = len(arr)
    zero_count = arr.count(0)
    
    # 如果0的数量为0或n,不需要交换
    if zero_count == 0 or zero_count == n:
        return 0
    
    # 初始化窗口内的1的数量
    window_ones = sum(arr[:zero_count])
    
    # 初始化最小交换次数
    min_swaps = zero_count - window_ones
    
    # 滑动窗口
    for i in range(zero_count, n):
        # 窗口右移,加入新元素,移除旧元素
        window_ones += arr[i] - arr[i - zero_count]
        # 更新最小交换次数
        min_swaps = min(min_swaps, zero_count - window_ones)
    
    return min_swaps

# 示例
arr = [1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1]
print(min_swaps_to_separate_zeros_and_ones(arr))  # 输出: 3

参考链接

通过上述方法,我们可以有效地计算出分隔0和1列表所需的最小相邻交换数量。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

【计算机本科补全计划】CCF计算机职业资格认证 2016-09 试题详解

小明拿到了一只股票每天收盘时价格,他想知道,这只股票连续几天最大波动值是多少,即在这几天中某天收盘价格与前一天收盘价格之差绝对值最大是多少。...如果这几张票可以安排在同一排编号相邻座位,则应该安排在编号最小相邻座位。否则应该安排在编号最小几个空座位中(不考虑是否相邻)。...输入格式 输入第一行包含一个整数n,表示购票指令数量。 第二行包含n个整数,每个整数p在1到5之间,表示要购入票数,相邻两个数之间使用一个空格分隔。...如果这几张票可以安排在同一排编号相邻座位,则应该安排在编号最小相邻座位。否则应该安排在编号最小几个空座位中(不考虑是否相邻)。...输入格式 输入第一行包含一个整数n,表示购票指令数量。 第二行包含n个整数,每个整数p在1到5之间,表示要购入票数,相邻两个数之间使用一个空格分隔

85060

【愚公系列】软考中级-软件设计师 022-数据结构(排序算法)

堆排序具体步骤如下:将待排序序列构建成一个大顶堆(或小顶堆),从最后一个非叶子节点开始,自下而上地进行堆调整。交换堆顶元素(最大值或最小值)堆中最后一个元素。...6.冒泡排序冒泡排序是一种简单直观排序算法。它重复地遍历要排序列表,通过比较相邻元素并交换它们,将列表最大元素逐渐“冒泡”到列表末尾。...在每一次遍历中,比较相邻两个元素,如果它们顺序不正确,则交换它们位置。重复这个过程,直到整个列表排序完成。具体算法步骤如下:比较相邻两个元素,如果它们顺序不正确,则交换它们位置。...对每一对相邻元素重复步骤1,直到最后一对元素。重复步骤1步骤2,直到没有需要交换元素,即列表已经有序。冒泡排序时间复杂度为O(n^2),其中n是列表长度。...每次遍历中需要比较相邻元素并可能交换它们位置,最坏情况下需要比较交换(n-1)次,因此总比较交换次数为n*(n-1)/2,即O(n^2)。

20200
  • 2020年第十届CC++ A组第一场蓝桥杯省赛真题

    市长希望2所医院获得口罩总数之差越小越好。 请你计算这个差最小是多少? 题目分析 题目代码 ---- 第四题:矩阵 题目描述 把1∼2020放在2×1010矩阵里。...前几个完美平方数是 01、4、9、100、144… 请你计算第 2020 个完美平方数是多少?...这些点编号就像二维数组编号一样,从上到下依次为第1至第n行, 从左到右依次为第1至第m列,每一个点可以用行号列号来表示。 现在有个人站在第1行第1列,要走到第n行第m列。只能向右或者向下走。...注意交换AiAj顺序总是被视为2种拼法,即便是Ai=Aj时。 请你计算有多少种拼法满足拼出整数小于等于 K。...为了保证石子粘贴牢固,粘贴两颗石子所需胶水与两颗石子重量乘积成正比,本题不考虑物理单位,认为所需胶水在数值上等于两颗石子重量乘积。

    1.3K10

    蓝桥杯真题宝藏排序详解 | 冒泡排序 选择排序 插入排序

    宝藏排序: 冒泡排序解题思想: 算法步骤: 比较相邻元素,如果第一个大于第二个则交换。 从左往右遍历一遍,重复第一步,可以保证最大元素在最后面 重复上述操作,可以得到第二大、第三大......比较方法: 给定一个长度为n列表,算法循环n-1次可以得到有序序列 第一次循环两两比较:..., a[n-4],a[n-3]>, a[n-3],a[n-2]>, <a[n-2],...比较方法: 给定一个长度为n列表,算法循环n-1次可以得到有序序列 第0次循环从[0,n-1]中找最小元素a[x],与a[0]交换1次循环从[1,n-1]中找最小元素,与a[1]交换 第2次循环从...[2,n-1]中找最小元素,与a[2]交换 第i次循环从[i,n-1]中找最小元素,与a[i]交换 第n-2次循环从[n-2,n-1]中找最小元素,与a[n-2]交换 时间复杂度: O(n^2),空间复杂度...min_value = a[j] min_idx = j # 将最小最前面的元素交换 a[min_idx], a[i] = a[i], a[min_idx]

    5910

    蓝桥杯 历届试题 小朋友排队(树型数组 C语言)

    现在要把他们按身高从低到高顺序排列,但是每次只能交换位置相邻 两个小朋友。 每个小朋友都有一个不高兴程度。开始时候,所有小朋友不高兴程度都是0。...请问,要让所有小朋友按从低到高排队,他们不高兴程度之和最小是多少。 如果有两个小朋友身高一样,则他们谁站在谁前面是没有关系。...输出格式   输出一行,包含一个整数,表示小朋友不高兴程度最小值。...样例输入 3 3 2 1 样例输出 9 样例说明   首先交换身高为32小朋友,再交换身高为31小朋友,再交换身高为21小朋友,每个小朋友不高兴程度都是3,总和为9。...>0)b[i]+=c[j],j-=zh(j);//b[i]=在这之前进入小于等于 这个数 包含本数 b[i]=i-b[i]+1;//b[i]=i-(b[i]-1)// b[i]= 在这之前大于这个数数量

    22920

    CMU算法求网络瓶颈链路

    对于这一问题,目前有三种算法,第一个是比较当前边与所有相邻边速度,如果当前边最小,说明是瓶颈可能性越大。第二个是求流过当前边所有流速度方差,方差越小,瓶颈可能性越大。...它主要思想是对于当前path每一条链路,它是瓶颈可能性公式如下: BottleneckScore=1-共享该链路并速度大于当前path速度1.5倍其他path数量/共享该链路其他path数量...讲算法之前,首先讲一下,我们算法输入是分为训练集测试集,他们格式都一样,每一行都有一个访问记录所经过所有节点编号,以及该次记录访问速度,以空格分隔。...然后,我们数据结构有Path、LInk,Path类保存一次访问节点列表速度,以及解析每行数据方法。...equals方法,然后value所有经过该linkpath序号列表

    1.1K60

    面试常用排序算法总结

    冒泡排序是相邻两个交换,当相等时候不会交换,因此可以保证稳定性....] > input[j]) { //如果发现比最小下标的值还小位置,替换最小下标 minIndex = j; } } //将当前位置最小下标位置交换...学习心得 选择排序其实可以理解为:用一个额外空间,一直记录着当前最小元素,第一遍结束后,该位置就是最小,将第一个位置该位置交换. 选择排序两层循环,第一层循环控制当前序列前多少位已经有序....第一次将A[0]与A[n - 1]交换,再对A[0…n-2]重新恢复堆。 第二次将A[0]与A[n – 2]交换,再对A[0…n - 3]重新恢复堆. 重复这样操作直到A[0]与A[1]交换。...计数排序: 每个桶只有一系列相同数字,桶数量为最大元素减去最小元素数量. 桶排序: 每个桶放置一定范围内数字,具体范围可以自定义.

    1.2K10

    JavaScript 数据结构与算法之美 - 十大经典排序算法汇总

    比较次数交换(或移动)次数 这一节下一节讲都是基于比较排序算法。基于比较排序算法执行过程,会涉及两种操作,一种是元素比较大小,另一种是元素交换或移动。...冒泡过程只涉及相邻数据交换操作,只需要常量级临时空间,所以它空间复杂度为 O(1),是一个原地排序算法。 第二,冒泡排序是稳定排序算法吗 ?...2, 3, 4, 5] 注意:直接插入排序类似,折半插入排序每次交换相邻且值为不同元素,它并不会改变值相同元素之间顺序,因此它是稳定。...选择排序相似,快速排序每次交换元素都有可能不是相邻,因此它有可能打破原来值为相同元素之间顺序。因此,快速排序并不稳定。 第三,快速排序时间复杂度是多少 ?...栗子 我们比较每个子列表值,并在原始数组中交换它们(如果需要)。完成此步骤后,新数组应如下所示。 ?

    52910

    JavaScript 数据结构与算法之美 - 冒泡排序、插入排序、选择排序

    比较次数交换(或移动)次数 这一节下一节讲都是基于比较排序算法。基于比较排序算法执行过程,会涉及两种操作,一种是元素比较大小,另一种是元素交换或移动。...冒泡过程只涉及相邻数据交换操作,只需要常量级临时空间,所以它空间复杂度为 O(1),是一个原地排序算法。 第二,冒泡排序是稳定排序算法吗 ?...在冒泡排序中,只有交换才可以改变两个元素前后顺序。为了保证冒泡排序算法稳定性,当有相邻两个元素大小相等时候,我们不做交换,相同大小数据在排序前后不会改变顺序。所以冒泡排序是稳定排序算法。...2, 3, 4, 5] 注意:直接插入排序类似,折半插入排序每次交换相邻且值为不同元素,它并不会改变值相同元素之间顺序,因此它是稳定。...选择排序空间复杂度为 O(1),是一种原地排序算法。 第二,选择排序是稳定排序算法吗 ? 选择排序每次都要找剩余未排序元素中最小值,并和前面的元素交换位置,这样破坏了稳定性。

    79620

    数据结构与算法 --- 排序算法(一)

    flag) break; } } 算法分析 稳定性 冒泡排序只涉及到相邻数据交换,只需要常量级临时空间,空间复杂度为 O(1) ,是一个原地排序算法。...所以补充上述排序过程中有序度变化如下图: 可以看到冒泡排序只有比较交换两个操作,因为交换只会交换相邻两个元素,所以每一次交换,有序度就增加1。...那么,有了有序度逆序度两个概念后,对于包含 n 个数据数组进行冒泡排序,平均交换次数是多少呢? 最坏情况下,初始有序度为0,因此要进行 \frac{n(n-1)}{2} 次交换。...从图解中可以看出,选择排序每次要找剩余未排序元素中最小值,然后与前面的元素交换位置。这里交换操作破坏了排序算法稳定性。...例如5、8、5、2、9这样一组数据,使用选择排序来排序的话,第一次找到最小元素是 2,与第一个元素 5 交换位置,那么第一个 5 中间 5 原有的先后顺序就改变了,因此,选择排序就是不稳定了。

    31420

    Python 算法基础篇:冒泡排序选择排序

    冒泡排序算法概述 冒泡排序是一种简单排序算法,它通过比较相邻元素,并交换它们位置,从而将较大元素“冒泡”到列表末尾。...冒泡排序通过嵌套循环遍历列表,并将相邻元素进行比较交换,将最大元素逐步“冒泡”到列表末尾。在每次遍历时,如果没有发生交换,则表示列表已经有序,可以提前结束。 3....选择排序通过嵌套循环遍历列表,找到未排序部分最小元素,并将它交换到已排序部分末尾。每次遍历时,都将最小元素交换到合适位置。 5....冒泡排序与选择排序对比 冒泡排序选择排序是两种简单排序算法,它们原理实现方式略有不同: 冒泡排序是通过相邻元素比较交换来将最大元素逐步“冒泡”到末尾,需要多次遍历列表。...总结 本篇博客介绍了冒泡排序选择排序两种简单排序算法。冒泡排序通过相邻元素比较交换将最大元素逐步“冒泡”到末尾,而选择排序通过找到最小元素并放在已排序部分末尾来排序列表

    26500

    三十块蓝桥省赛模拟真题——我选择免费试做

    该树满足任意结点左子树结点个数右子树结点个数之差最多为1。 定义根结点深度为0,子结点深度比父结点深度多1。 请问,树中深度最大结点深度最大可能是多少?...、十万位百万位之间增加逗号(千分位分隔符),以方便阅读。...第二行包含 a 个整数,相邻整数之间使用一个空格分隔,表示第一根柱子上盘子,盘子按从上到下(从小到大)顺序给出。...第三行包含 b 个整数,相邻整数之间使用一个空格分隔,表示第二根柱子上盘子,盘子按从上到下(从小到大)顺序给出。...第四行包含 c 个整数,相邻整数之间使用一个空格分隔,表示第三根柱子上盘子,盘子按从上到下(从小到大)顺序给出。 输出格式 输出一行包含一个整数,表示答案。

    35720

    八大排序(一)冒泡排序,选择排序,插入排序,希尔排序

    一.冒泡排序 (1)原理: 冒泡排序原理是:重复地走访过要排序元素列,依次比较两个相邻元素,如果顺序(如从大到小、首字母从Z到A)错误就把他们交换过来。...所以,如果两个元素相等,是不会再交换;如果两个相等元素没有相邻,那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来,这时候也不会交换,所以相同元素前后顺序并没有改变,所以冒泡排序是一种稳定排序算法。...0 (n - 1)次之间。...选择排序比较操作为 n (n - 1) / 2 次之间。选择排序赋值操作介于 0 3 (n - 1) 次之间。...交换次数O(n),最好情况是,已经有序,交换0次;最坏情况交换n-1次,逆序交换n/2次。交换次数比冒泡排序少多了,由于交换所需CPU时间比比较所需CPU时间多,n值较小时,选择排序比冒泡排序快。

    11010

    这篇文章简直就是小白福音!

    在 TCP/IP 网络中,它是路由器三层交换机用来确定数据包转发目的地路由协议之一。...2.3 路由成本 OSPF根据“成本”概念来选择路由,认为带宽越宽,成本越低,在选择路由时,加上到目的点成本,选择总和最小路由作为最优路由。...OSPF相对于RIP有几个优点,但是在大型网络中,路由器数量增加链路状态信息增加,增加了路由器负载,导致结果就是减慢了整个网络速度。...划分区域时,会创建一个称为Area 0中心区域(主干),其他区域(Area 1、Area 2、Area 3等)始终与Area 0相连,连接区域 0 其他区域路由器称为区域边界路由器 (ABR)。...4.2 交换链路声明 确认与相邻路由器连接后,交换连接状态(链路声明),发送连接状态数据包称为LSA(Link State Advertisement)。

    1.9K30

    《算法竞赛进阶指南》0x08 总结与练习

    请你求出打开冰箱所需切换把手次数最小是多少。 输入格式 输入一共包含四行,每行包含四个把手初始状态。 符号 + 表示把手处于闭合状态,而符号 - 表示把手处于打开状态。...至少一个手柄初始状态是关闭。 输出格式 第一行输出一个整数 N ,表示所需最小切换把手次数。...否则在一行内输出两个空格分隔整数 P C ,表示在位置 P 有 C 个防具。当然 C 应该是一个奇数。...请你帮约翰计算一下,能包含至少 C 单位面积三叶草情况下,畜栏最小边长是多少。 输入格式 第一行输入两个整数 C N 。...现在希望通过移动士兵,使得所有士兵彼此相邻处于同一条水平线内,即所有士兵 y 坐标相同并且 x 坐标相邻。 请你计算满足要求情况下,所有士兵总移动次数最少是多少

    78450

    《算法竞赛进阶指南》0x05 排序

    解析 观察易得: 只做列相邻交换时,不会改变每行兴趣摊点数; 只做行相邻交换时,不会改变每列兴趣摊点数; 那不妨把原问题拆分成两个相似的子问题,先后计算列相邻交换相邻交换最小次数,从而求解原问题...出现一个环 这种方案肯定不是最优解,因为给出去纸牌经过一圈收回来了,显然浪费了操作次数 我们在这个环上断开交易数量最小一条交换边,并使其他边减少该边交换数量,必然不会使方案变差 2....该算法通过交换两个相邻序列元素来处理 n 个不同整数序列,直到序列按升序排序。 对于输入序列 9 1 0 5 4,超快速排序生成输出 0 1 4 5 9。...当输入用例中包含输入序列长度为 0 时,输入终止,该序列无需处理。 输出格式 对于每个需要处理输入序列,输出一个整数 op,代表对给定输入序列进行排序所需最小交换操作数,每个整数占一行。...0≤ai≤999999999 输入样例: 5 9 1 0 5 4 3 1 2 3 0 输出样例: 6 0 解析 只通过比较交换相邻两个数值排序方法,实际上就是冒泡排序 排序过程中,每找到大小颠倒相邻数值

    78240

    冒泡排序python实现_冒泡排序python代码优化

    一、什么是冒泡排序 冒泡排序是一种简单排序算法,它也是一种稳定排序算法。其实现原理是重复扫描待排序序列,并比较每一对相邻元素,当该对元素顺序不正确时进行交换。...二、示例 假设待排序序列为 (5,1,4,2,8),如果采用冒泡排序对其进行升序(由小到大)排序,则整个排序过程如下所示: 第一轮排序,此时整个序列中元素都位于待排序序列,依次扫描每对相邻元素,并对顺序不正确元素对交换位置...] > a[i+1]: a[i], a[i+1] = a[i+1], a[i] sign = True # 如果没有交换说明列表已经有序,结束循环 if not sign: break if __name...,即最理想一种情况,只需走一遍即可完成排序,所需比较次数C记录移动次数M均达到最小值,即:Cmin=n-1;Mmin=0;所以,冒泡排序最好时间复杂度为O(n)。...– 有序度 有序度逆序度取值范围: 0 ~ n*(n-1)/2 二、冒泡排序过程: 冒泡排序过程包含两个操作,比较交换,因为冒泡排序只会交换相邻两个元素,所以,每进行一次交换,有序度就增加一

    64030

    写给女友冒泡排序,图文并茂通俗易懂。最后,送大家两份刷题笔记:

    for (int i = 0; i < result.size() - 1; ++i){ cout << "第" << i + 1 << "趟排序:" << endl;; // 从后向前依次比较相邻两个数大小...所需关键字比较次数C记录移动次数M均达到最小值:Cmin = N - 1, Mmin = 0。所以,冒泡排序最好时间复杂度为O(N)。 但是上述代码,不能扫描一趟就完成排序,它会进行全扫描。...在这种情况下,比较移动次数均达到最大值: Cmax = N(N-1)/2 = O(N^2) Mmax = 3N(N-1)/2 = O(N^2) 冒泡排序最坏时间复杂度为O(N^2)。...冒泡排序就是把小元素往前调或者把大元素往后调。是相邻两个元素比较,交换也发生在这两个元素之间。所以相同元素前后顺序并没有改变,所以冒泡排序是一种稳定排序算法。...bool bChanged = false; // 从后向前依次比较相邻两个数大小 for (int j = 0; j < result.size() - 1; j++){ // 如果后面的元素小

    37620

    遗传算法求解混合流水车间调度问题(HFSP)二:算法实现一

    生成一个随机交换空间,交换空间内,子1基因来自于父2,子2基因来自于父1交换空间外,子1基因来自于父1,子2基因来自于父2。注意任意两个零件优先级不能相等。...)); % 对设备状态序列工序分隔符 % 大于等于当前设备最小索引是当前设备所处工序 % [2 35] 工序1有2台设备工序2有1台设备 工序3有2台设备 prosep...=cumsum(equsize); % 工件时间记录,记录每个工件每个工序开始时间结束时间 % 行表示工件,相邻列表示开始加工时间停止加工时间 % [1 2 2 3;...生成一个随机交换空间,交换空间内,子1基因来自于父2,子2基因来自于父1交换空间外,子1基因来自于父1,子2基因来自于父2。注意任意两个零件优先级不能相等。...cpop(i+1, :) = daughter; end end 变异函数 随机交换染色体中两个位置基因: function mpop = mutation(pop, mr) % 变异,交换两个随即位置基因

    1.9K20

    一文搞定十大排序算法(动画图解)

    该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小记录 R[k],将它与无序区1个记录R交换,使R[1…i]R[i+1…n)分别变为记录个数增加1新有序区记录个数减少1新无序区; n-1趟结束,数组有序化了...算法描述 将初始待排序关键字序列(R1,R2….Rn)构建成大顶堆,此堆为初始无序区; 将堆顶元素R[1]与最后一个元素R[n]交换,此时得到新无序区(R1,R2,……Rn-1)有序区(Rn)...这个算法名字由来是因为越小元素会经由交换慢慢“浮”到数列顶端。 算法描述 比较相邻元素。...如果第一个比第二个大,就交换它们两个; 对每一对相邻元素作同样工作,从开始第一对到结尾最后一对,这样在最后元素应该会是最大数; 针对所有的元素重复以上步骤,除了最后一个; 重复步骤1~3,直到排序完成...所需关键字比较次数C记录移动次数M均达到最小值:Cmin = N - 1, Mmin = 0。所以,冒泡排序最好时间复杂度为O(N)。 若初始文件是反序,需要进行 N -1 趟排序。

    1.6K20
    领券