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算法竞赛必备神器 LeetCode:779. 第K个语法符号

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算法竞赛利刃:深入剖析LeetCode 779. 第K个语法符号

算法竞赛的世界瞬息万变,而LeetCode作为顶尖的编程挑战平台,始终屹立潮头。今天,我们将共同探索779. 第K个语法符号,这是一道深受算法爱好者青睐的经典题目。

题目解析:符号序列的奥秘

LeetCode 779. 第K个语法符号要求我们生成一个由0和1组成的字符串,该字符串遵循特定的语法规则:

  1. 第一行的第一个字符是0。
  2. 对于每一行,如果上一行的最后一个字符是0,则该行第一个字符是0;否则,该行第一个字符是1。
  3. 从第二行开始,每一行的后续字符都是上一行对应位置字符的异或结果。

解题策略:递归与循环的博弈

要解决此问题,我们可以采取两种方法:递归和循环。

递归解法:

递归函数依次生成每行的字符串,直到达到给定的K。以下是递归解法的Python实现:

def kth_grammar(n, k):
  # 基线条件:第一行只有一个字符
  if n == 1:
    return 0

  # 计算上一行的最后一个字符
  prev_last = kth_grammar(n - 1, (k + 1) // 2)

  # 根据上一行的最后一个字符确定当前行的第一个字符
  if prev_last == 0:
    return k % 2
  else:
    return 1 - (k % 2)

循环解法:

循环解法直接生成字符串,避免了递归带来的额外开销。以下是循环解法的Python实现:

def kth_grammar(n, k):
  # 初始化字符串为第一行
  s = "0"

  # 逐行生成字符串
  for i in range(2, n + 1):
    new_s = ""
    for j in range(len(s)):
      # 根据上一行的字符确定当前行的字符
      if s[j] == '0':
        new_s += '01'
      else:
        new_s += '10'
    s = new_s

  # 返回第K个字符
  return s[k - 1]

哪种解法更胜一筹?

两种解法的效率基本相同,但递归解法在代码可读性方面略胜一筹。对于大型输入,循环解法可能更节省内存。因此,选择哪种解法取决于具体的实现需求。

结语:算法竞赛的进阶之路

LeetCode 779. 第K个语法符号是一道经典的算法竞赛题目,考察了算法设计和实现的能力。通过剖析递归和循环解法,我们不仅加深了对题目的理解,也为未来的算法竞赛之路奠定了坚实的基础。让我们继续探索算法竞赛的无限魅力,在编程的海洋中扬帆起航!