表达式得到期望结果的组成种数
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2022-04-02 10:41:03
...
//表达式得到期望结果的组成种数
public class ExpreeNum{
//判断是否是有效的表达式
public static boolean isValid(char[]exp)
{
//表达式的长度必须是奇数
if((exp.length&1)==0)
{
return false;
}
//偶数位置必须为0或1
for(int i=0;i<exp.length;i+=2)
{
if((exp[i]!='0')&&(exp[i]!='1'))
{
return false;
}
}
//奇数位置必须为& | ^
for(int i=1;i<exp.length;i+=2)
{
if((exp[i]!='&')&&(exp[i]!='|')&&(exp[i]!='^'))
{
return false;
}
}
return true;
}
//暴力递归法(总共分为6种情况(根据desired,每个分为三种情况))
public static int num01(String express,boolean desired)
{
if(express==null||express.equals(""))
{
return 0;
}
//字符串转数组
char[]exp=express.toCharArray();
if(!isValid(exp))
{
return 0;
}
//递归函数
return p(exp,desired,0,exp.length-1);
}
//暴力递归的函数
public static int p(char[]exp,boolean desired,int l,int r)
{
if(l==r)
{
if(exp[l]=='1')
{
return desired?1:0;
}else{
return desired?0:1;
}
}
int res=0;
//desired为true分为三种情况
if(desired)
{
for (int i = l + 1; i < r; i += 2) {
switch (exp[i]) {
case '&':
res += p(exp, true, l, i - 1) * p(exp, true, i + 1, r);
break;
case '|':
res += p(exp, true, l, i - 1) * p(exp, false, i + 1, r);
res += p(exp, false, l, i - 1) * p(exp, true, i + 1, r);
res += p(exp, true, l, i - 1) * p(exp, true, i + 1, r);
break;
case '^':
res += p(exp, true, l, i - 1) * p(exp, false, i + 1, r);
res += p(exp, false, l, i - 1) * p(exp, true, i + 1, r);
break;
}
}
}
//desired为false分为三种情况
else{
for (int i = l + 1; i < r; i += 2) {
switch (exp[i])
{
case '&':
res += p(exp, false, l, i - 1) * p(exp, true, i + 1, r);
res += p(exp, true, l, i - 1) * p(exp, false, i + 1, r);
res += p(exp, false, l, i - 1) * p(exp, false, i + 1, r);
break;
case '|':
res += p(exp, false, l, i - 1) * p(exp, false, i + 1, r);
break;
case '^':
res += p(exp, true, l, i - 1) * p(exp, true, i + 1, r);
res += p(exp, false, l, i - 1) * p(exp, false, i + 1, r);
break;
}
}
}
return res;
}
//动态规划法
public static int num02(String express,boolean desired)
{
if(express==null||express.equals(""))
{
return 0;
}
//字符串转数组
char[]exp=express.toCharArray();
if(!isValid(exp))
{
return 0;
}
//构造动态规划矩阵
int[][]t=new int[exp.length][exp.length]; //true矩阵
int[][]f=new int[exp.length][exp.length]; //false矩阵
t[0][0]=exp[0]=='0'?0:1;
f[0][0]=exp[0]=='1'?0:1;
//偶数位置必须为数字
for (int i = 2; i < exp.length; i += 2) {
t[i][i] = exp[i] == '0' ? 0 : 1;
f[i][i] = exp[i] == '1' ? 0 : 1;
for (int j = i - 2; j >= 0; j -= 2) {
for (int k = j; k < i; k += 2) {
//三种情况分开考虑
if (exp[k + 1] == '&') {
t[j][i] += t[j][k] * t[k + 2][i];
f[j][i] += (f[j][k] + t[j][k]) * f[k + 2][i] + f[j][k] * t[k + 2][i];
} else if (exp[k + 1] == '|') {
t[j][i] += (f[j][k] + t[j][k]) * t[k + 2][i] + t[j][k] * f[k + 2][i];
f[j][i] += f[j][k] * f[k + 2][i];
} else {
t[j][i] += f[j][k] * t[k + 2][i] + t[j][k] * f[k + 2][i];
f[j][i] += f[j][k] * f[k + 2][i] + t[j][k] * t[k + 2][i];
}
}
}
}
//返回右上角位置
return desired ? t[0][t.length - 1] : f[0][f.length - 1];
}
public static void main(String[]args)
{
String express="1^0|0|1";
System.out.println(num01(express,false));
System.out.println(num02(express,false));
}
}
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