奇怪的打印机 III
字数 1169 2025-11-15 02:43:32
奇怪的打印机 III
题目描述
有一个奇怪的打印机,它打印时遵循以下特殊规则:
- 每次操作可以从任意位置开始到任意位置结束打印一串相同的字符
- 每次打印会覆盖原有位置上已经存在的字符
- 打印机初始状态为白纸(可以认为是空字符串)
- 给定目标字符串s,求打印出目标字符串所需的最少操作次数
例如:
- 输入:s = "aaabbb"
- 输出:2
- 解释:先打印"aaa",再打印"bbb"
解题过程
步骤1:理解问题本质
这个问题要求我们找到最少的打印次数来构造目标字符串。关键观察点:
- 每次打印只能打印一种字符
- 新打印会完全覆盖之前打印的内容
- 我们需要找到最优的打印顺序
步骤2:定义状态
定义dp[i][j]表示打印子串s[i...j]所需的最少操作次数。
步骤3:分析基础情况
- 当i = j时,即单个字符,只需要1次操作:dp[i][i] = 1
- 当i > j时,空子串,需要0次操作
步骤4:状态转移分析
考虑子串s[i...j],有两种情况:
情况1:如果s[i] = s[j]
我们可以先打印整个区间为s[i]的颜色,然后再处理中间部分:
dp[i][j] = min(dp[i][j-1], dp[i+1][j])
情况2:如果s[i] ≠ s[j]
我们需要将区间分割成两部分来处理:
dp[i][j] = min(dp[i][k] + dp[k+1][j]),其中i ≤ k < j
步骤5:状态转移方程
综合以上分析:
- dp[i][i] = 1
- 对于i < j:
- 如果s[i] == s[j]:dp[i][j] = min(dp[i][j-1], dp[i+1][j])
- 如果s[i] ≠ s[j]:dp[i][j] = min(dp[i][k] + dp[k+1][j]),其中k从i到j-1
步骤6:实现细节
- 使用双重循环,外层循环枚举区间长度,内层循环枚举起始位置
- 采用自底向上的填表方式
步骤7:示例分析
以s = "aaabbb"为例:
初始化:
dp[0][0] = 1, dp[1][1] = 1, ..., dp[5][5] = 1
长度2:
- "aa": dp[0][1] = min(dp[0][0], dp[1][1]) = 1
- "ab": dp[1][2] = min(dp[1][1]+dp[2][2]) = 2
- 依此类推...
最终dp[0][5] = 2,与预期一致。
步骤8:算法复杂度
- 时间复杂度:O(n³),其中n为字符串长度
- 空间复杂度:O(n²)
这个解法通过区间动态规划系统地考虑了所有可能的分割方式,确保了找到最优的打印策略。