Minimum Number of Swaps to Make the String Balanced
1963. Nombre minimum d'échanges pour équilibrer la chaîne
Difficulté :Moyen
Sujets : Deux pointeurs, chaîne, pile, gourmand
Vous recevez une chaîne indexée à 0 s de longueur pair n. La chaîne est composée de exactement n/2 parenthèses ouvrantes '[' et n/2 parenthèses fermantes ']'.
Une chaîne est dite équilibrée si et seulement si :
- C'est la chaîne vide, ou
- Il peut s'écrire AB, où A et B sont tous deux équilibrés cordes, ou
- Il peut être écrit sous la forme [C], où C est une chaîne équilibrée.
Vous pouvez échanger les parenthèses à n'importe quel deux indices n'importe quel nombre de fois.
Renvoyer le nombre minimum de swaps pour réaliser des s équilibrés.
Exemple 1 :
- Entrée : s = "][]["
- Sortie : 1
-
Explication : Vous pouvez équilibrer la chaîne en échangeant l'index 0 avec l'index 3.
- La chaîne résultante est "[[]]".
Exemple 2 :
- Entrée : s = "]]][[["
- Sortie : 2
-
Explication : Vous pouvez procéder comme suit pour équilibrer la chaîne :
- Échangez l'index 0 avec l'index 4. s = "[]][][".
- Échangez l'index 1 avec l'index 5. s = "[[][]]".
- La chaîne résultante est "[[][]]".
Exemple 3 :
- Entrée : s = "[]"
- Sortie : 0
- Explication : La corde est déjà équilibrée.
Contraintes :
- n == s.length
- 2 <= n <= 106
- n est pair.
- s[i] est soit '[' ou ']'.
- Le nombre de parenthèses ouvrantes '[' est égal à n/2, et le nombre de parenthèses fermantes ']' est égal à n/2.
Indice :
- Parcourez la chaîne et gardez une trace du nombre de parenthèses d'ouverture et de fermeture à chaque étape.
- Si le nombre de parenthèses fermantes est toujours plus grand, vous devez effectuer un échange.
- Échangez-le avec le support d'ouverture le plus proche de la fin de s.
Solution :
Nous pouvons utiliser une approche à deux points, qui est efficace compte tenu des contraintes.
Approche:
-
Suivi de l'équilibre : au fur et à mesure que nous parcourons la chaîne, nous pouvons suivre l'équilibre entre les parenthèses d'ouverture et de fermeture :
- Incrémentez le solde lorsque vous rencontrez '['.
- Décrémentez le solde lorsque vous rencontrez ']'.
Identifier le déséquilibre : Lorsque le solde devient négatif, cela indique qu'il y a plus de parenthèses fermantes ']' que de parenthèses ouvrantes '[' à ce stade de la chaîne. C'est là que nous devons échanger les crochets pour équilibrer la corde.
-
Compter les Swaps : Pour corriger un déséquilibre :
- Gardez un compteur max_imbalance pour suivre le déséquilibre maximum observé lors de l'itération.
- Le nombre de swaps requis est égal à (max_imbalance 1) / 2, ce qui donne effectivement le nombre minimum de swaps nécessaires pour équilibrer la chaîne.
Implémentons cette solution en PHP : 1963. Nombre minimum d'échanges pour équilibrer la chaîne
Explication:
Suivi du solde :
- le solde garde une trace de la différence entre le nombre de '[' et ']'.
- Si le solde devient négatif, cela indique qu'il y a plus de ']' que de '[' à ce stade.
Calculer le déséquilibre maximum :
- max_imbalance stocke le plus gros déséquilibre rencontré lors de l'itération.
- Si le solde devient négatif, mettez à jour max_imbalance avec le plus grand de max_imbalance ou -balance.
Calculer les échanges :
- Pour corriger un déséquilibre, le swap minimum requis est de (max_imbalance 1) / 2.
Complexité temporelle :
- La complexité temporelle est O(n), où n est la longueur de la chaîne. Nous parcourons la chaîne une fois pour déterminer le max_imbalance.
- La complexité spatiale est O(1) car nous utilisons quelques variables pour suivre l'équilibre et le déséquilibre maximal.
Cette solution garantit que nous respectons les contraintes, même pour des intrants importants.
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