P1032 字串变换

Posted 2020-11-26 lpf-666

P1032 字串变换

迭代加深难题

题意描述

右手进入传送门

大意是这样的：给定两个字符串A，B以及至多六个变换规则

(规则指A1->B1,A2->B2,在A中的子串 A1可以变换为B1，A2可以变换为 B2 …)

求最少变换步数，若在10步（包含10步）以内能将A变换为B，则输出最少的变换步数；否则输出"NO ANSWER!“

算法分析

初步思考

看到题目要求的10步以内，就先到了最近学的迭代加深。

有思路了很好，但是难的是表示搜索的状态，因为要找到对应的子串，再进行变换。

这时便可以用一个玄学东东string。

string库

• **最基本的，头文件

  ** #include <cstring>
#include <string>
  就这两个含了string的，考试时一定要写

• 最最最基本的，大家都会的

  string a;//声明String a
  a="12345";//赋值
  string b="54321";
  int len=a.length();//获取长度
  cin >> a;//输入（以空格换行符为界限）
  getline(cin,a)//可以读入空格
  cout << a;
  swap(a,b)//交换
  printf("%s
  ",a.c_str());//C风格输出，c_str()是啥？

• c_str()

返回一个char *，char类型的指针

关于char[ ]``char *``string这些东西，尽量要用string全部用string，否则都用char[ ],后期两个转换自己认为很麻烦的。

• 重载方面

+：连接两个String

string c=a+b;

c="123"+c+"321";

> < == != : 根据字典序比较

inline bool cmp(string a,string b)
  {return a>b;}
  ...
  int main()
sort(a+1,a+1+n,cmp);

• insert() 插入

某个String a.insert(位置,另一个string)

string str="to be question";
string str2="the ";
str.insert(6,str2);// to be (the )question

• erase() 删除
  erase(pos,n);

删除从pos开始的n个字符，比如erase(0,1)就是删除第一个字符
str.erase(0,3); //(~~to ~~)be question

• clear() 清除

  清除。。。

• replace() 替换

某个String a.replace(pos,len,另一个String b)

替换a中pos开始往后len的这些字符为b

str.replace(0,2,"To");// (To) be question

往往与find()一起使用。

• find()与rfind()

完全匹配String b

a.find(b) 从开始找b第一次出现的位置并返回

a.find(b,pos) 从pos开始找b第一次出现的位置并返回

string str="To be, or not to be - that is the question";
int t=str.find("be");\\ t=3,str[t]='b'(To be 的be)
int t=str.find("be",4);\\ t=17,str[t]='b'(not to be的be)

rfind(b)或rfind(b,pos) 倒着找O(∩_∩)O~

int t=str.rfind("be");\\ t=17,str[t]='b'(not to be的be)
int t=str.rfind("be",16);\\ t=3,str[t]='b'(To be 的be)

没有出现，返回npos，即-1（打印出来为4294967295）

if (str.find("Be")==string::npos)
    cout <<"NO"<<endl;// 输出NO
if (str.rfind("Be")==-1)
    cout <<"NO"<<endl; // 输出NO

• find_first_of()与find_last_of()

在a中寻找String b中任意一个字符 ‘(任意一个)’

a.find_first_of(b)或a.find_first_of(b,pos)

在a开始(或从pos开始)向后查找，只要在a中遇到一个字符，该字符与c中任意一个字符相同，就停止查找，返回该字符在a中的位置；若匹配失败，返回npos。

举个栗子

//将字符串中所有的元音字母换成*
//代码来自C++ Reference，地址：http://www.cplusplus.com/reference/string/basic_string/find_first_of/
  #include<iostream>
  #include<string>

using namespace std;

int main()
  {
    std::string str("PLease, replace the vowels in this sentence by asterisks.");
    std::string::size_type found = str.find_first_of("aeiou");
    while (found != std::string::npos)
    {
      str[found] = '*';
      found = str.find_first_of("aeiou", found + 1);
    }
    std::cout << str << '
';
    return 0;
  }
  //运行结果：
  //PL**s* r*pl*c* th* v*w*ls *n th*s s*nt*nc* by *st*r*sks

find_last_of 倒着找

• find_first_not_of()与find_last_not_of()

感觉和前面一类的相反的，类似于找了个补集。即在a中搜寻b中没有的字符并返回位置

用法同上，第一个是String b,第二个可选 pos，不写pos默认为0

如果将上一个样例中的str.find_first_of改成str.find_first_not_of,则输出会把非a(あ)i(い)u(う)e(え)o(お)(逃。。。)的换成 *

总结一下“找”的函数的传参(string b,pos,len)

b是被搜寻的对象。pos（可有可无）指出a内的搜寻起点位置，第三个参数len（可有可无）指出b中搜寻的字符个数（即为b的某个字串）。

• substr() 字串

sub(start,length)

如果第二个参数不写，就是从start到字符串结尾。

string str="To be, or not to be - that is the question";
str.substr(0,2);// To
str.substr(str.find("question"));// question

• **String与Int互转（不考虑C++11的函数）

  ** int转string

  ostringstream outs; //输出字符串流
  int x = 12; 
  outs << x; //向输出字符串流中输出x的内容 
  string a=outs.str(); //利用字符串流的str函数获取流中的内容

  ? string转int

  string a="12";
  istringstream ins(a); //输入字符串流，流的内容初始化为a
  int x; 
  ins >> x; //从is流中读入并存入x中

(没有用的东西。。)

• **String与char的转换

  String转char

  1.data()
  string str = "hello";
  const char* p = str.data();//加const或者用char * p=(char*)str.data();的形式
  
  //同时有一点需要说明，这里在devc++中编译需要添加const，否则会报错invalid conversion from const      char *to char* ，这里可以再前面加上const或者在等号后面给强制转化成char*的类型。
  
  //下面解释下该问题，const char是不能直接赋值到char*的,这样编译都不能通过,理由:假如可以的话,那么通过char*就可以修改const char指向的内容了,这是不允许的。所以char*要另外开辟新的空间，即上面的形式。
  
  2. c_str()
  
  string str=“world”;
  const char *p = str.c_str();//同上，要加const或者等号右边用char*
  
  3. copy()
  
  string str="hmmm";
    char p[50];
    str.copy(p, 5, 0);//这里5代表复制几个字符，0代表复制的位置，
    *(p+5)=‘’;//注意手动加结束符！！！
  
  4. String转char[ ]，直接循环赋值
  
  string pp = "dagah";
  char p[8];
  int i;
  for( i=0;i<pp.length();i++)
      p[i] = pp[i];
  p[i] = '';

总结部分 参考资料

1. c++中的string常用函数用法总结
2. C++string中用于查找的find系列函数浅析
3. **C++中string、char*、char[]的转换**

深入思考

• 有了string库状态什么的就好办了，但还有一个坑：TLE
• 那么怎么办：剪枝
• 怎么剪枝：最优化剪枝，利用map，如果一个字符串在之前就出现过了，那么比较之前与现在所用步数，如果现在(>=)之前，果断退出（比记忆化搜索好用一些）
• map怎么用：看下面

C++中的STL中map用法详解

代码实现

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<string>
#include<map>
#include<iostream>
#include<cmath>
#define maxn 9999999
using namespace std;

string a,b,change1[10],change2[10];
map<string,bool>v1;
map<string,int>v2;
int t=1,d=1,ans=maxn;

void dfs(string now,int step){
    if(step>d) return;
    if(now==b){
        ans=min(ans,step);
        return;
    }
    if(v1[now]){
        if(step>=v2[now]) return;
    }
    v1[now]=true;v2[now]=step;
    int f;
    string x;
    for(int i=1;i<=t;i++){
        f=-1;
        while(1){
            f=now.find(change1[i],f+1);
            if(f==-1) break;
            x=now;
            x.erase(f,change1[i].size());
            x.insert(f,change2[i]);
            dfs(x,step+1);
        }
    }
    return; 
}

int main(){
    cin>>a>>b;
    while(cin>>change1[t]>>change2[t]) t++;
    t--;
    
    while(ans==maxn){
        dfs(a,0);
        v1.clear();v2.clear();
        d++;
        if(d>10) break;
    }
    
    if(ans==maxn){
        printf("NO ANSWER!
");
        return 0;
    }
    printf("%d
",ans);
    return 0;
} 

结束语

正解是bfs，目前没有理解。。。。。。

迭代加深是很好用的算法，本题顺便加深了对string和map的理解

没了