程序设计1

Posted 2020-08-14 Youngshuo

1.有一串首位相连的珠子，总共m颗，每颗珠子都有自己的颜色，全部颜色共有n（n<=10）,现在要在里面截取一段，要求包含所有不同的颜色，并且长度越短越好。求如何截取。请详细描述算法思路，可      以用伪代码来辅助描述。并求得时间复杂度和空间复杂度！

伪代码

      for 每个珠子
          出现新颜色的珠子，该颜色计数器加1，（初始为0）；
          总颜色计数器加1,初始为0；
          if(总颜色数==N)
             while(序列首位珠子的颜色不唯一）
                 序列起始位后移1位，
                 相应颜色计数器值减1；
             更新最佳序列长度
             更新序列起始位置

      输出起始位置，最佳序列长度，打印序列元素；

#include <iostream>

#include <stdlib#include <time.h>

using namespace std;

int GetRandomNumber(int N)
{
    int RandomNumber;
    //srand((int)time(NULL));//为rand()函数生成不同的随机种子
    //每产生一个随机数之前 都调用一次srand而由于计算机运行很快
    //所以你每次用time得到的时间都是一样的（time的时间精度较低，只有55ms）。
    //这样相当于使用同一个种子产生随机序列，所以产生的随机数总是相同的。应该把srand放在循环外
    RandomNumber = rand() % N;//生成随机数
    return RandomNumber;
}
int main()
{
    int N,M;
    int i, j;
    int colorsCount = 0;
    int lastStartindex = 0;
    int bestStartIndex = 0;
    cout << "Enter the total number M:";
    //int N;
    cin >> M;
    cout << endl;
    cout << "The number of selected N:";
    cin >> N;
    int bestlen = M;
    int *arr = new int[M];
    int *colors = new int[N];
    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        colors[i] = 0;
    }
    for (i = 0; i < N; i++)
    {
        cout << colors[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    srand((unsigned)time(NULL));   //为rand()函数生成不同的随机种子
    for (i = 0; i < M; i++)
    {
        arr[i] = GetRandomNumber(N);
    }
    for (i = 0; i < M; i++)
    {        
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    for (i = 0; i < M; i++)
    {
        if (!colors[arr[i]])       // 如果珠子 arr[i]的颜色还未曾遇到过，颜色总数colorsCount++
        {
            colorsCount++;            
            //colors[arr[i]]++;
        }
        colors[arr[i]]++;               //相应的颜色计数器加1
        if (colorsCount == N)           //如果已查询到的颜色数量==给定值
        {
            int j = lastStartindex;     //检查第一颗珠子的颜色是否是唯一的，若不是则查询位置后移
            while (colors[arr[j]]>1)
            {
                    colors[arr[j]]--;
                    j++;
            }
            //bestStartIndex = j;
            if (i - j + 1 < bestlen)    //如果此次选定的序列长度小于上次选定的长度，更新最小长度
            {
                bestStartIndex = j;    // 记录开始位置   
                bestlen = i - j + 1;   //记录最佳长度   
                if (bestlen == N)      //如果正好等于需要颜色数，则说明每一个正好一个。则退出   
                break;
            }                            
            lastStartindex = j;
        }
        //lastStartindex = j;
    }
    cout << "bestStartIndex: " << bestStartIndex << endl;
    cout << "bestLen: " << bestlen << endl;
    for (int i = bestStartIndex; i < bestlen + bestStartIndex; ++i)
    cout << arr[i] << " ";
    cout << endl; 
    system("pause");
    return 0;
}

后记：

（1）、初始化指定大小的数组

           数组的维度在编译的时候应该是已知的，维度必须是常量表达式。

           例如： int cnt =10;     int arr[cnt]   //wrong,cnt不是常亮表达式     <C++ Primer 101>

           上面程序中运用new创建动态数组（不是太清楚），不过程序通过了。

（2）、生成随机数

     A:srand((unsigned)time(NULL));//为rand()函数生成不同的随机种子 
      头文件：<stdlib.h>   <time.h>

            B:从X到Y，有Y－X＋1个数，所以要产生从X到Y的数，只需要这样写：

               randomNumber=rand()%(Y-X+1)+X; 这样，就可以产生你想要的任何范围内的随机数了。

  (3)、Bug

          如果珠子的总数M和总颜色数N相差不大时，产生的随机数可能并不包含 [0,N]中所有的数，在while（colorsCount ==N）时会出错，程序无法进入循环。

                    

 参考

1、http://blog.csdn.net/hai8902882/article/details/8299995