c++给你两个一维数组arr与brr,每个arr的元素对应一个brr中的元素,你可以交换arr中的任意两个元素,直到每个位置的元素和原来不同,有解就输出最小交换次数,无解输出-1
时间: 2024-09-07 10:01:56 浏览: 52
在C++中,这个问题可以使用贪心算法和哈希表来解决。首先,我们需要理解,如果arr中的一个元素可以通过一次交换得到与之对应的brr中不同的元素,那么这两个元素应该被交换。如果一个元素在arr和brr中都出现在相同的位置,则不需要交换。为了解决这个问题,我们可以构建一个哈希表来记录arr中每个元素及其在arr中的索引,同时检查每个元素是否在brr中有一个不同的对应元素。
算法步骤如下:
1. 创建两个哈希表,一个用于记录arr中每个元素的索引,另一个用于记录brr中每个元素的索引。
2. 遍历arr数组,对于每个元素:
a. 检查brr中的对应元素是否与arr中的元素不同。
b. 如果不同,则记录下需要交换的次数(每次交换两个元素的索引对应关系)。
c. 如果相同,则检查brr中的元素是否在arr中有不同的位置。
3. 如果发现有元素在arr和brr中位置相同且值也相同,则说明无解,输出-1。
4. 如果所有元素都可以通过交换得到不同的值,则输出累计的最小交换次数。
下面是这个算法的一个可能的实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_map>
int minSwaps(std::vector<int>& arr, std::vector<int>& brr) {
std::unordered_map<int, int> arrMap, brrMap;
std::vector<int> arrIndex(arr.size());
std::vector<bool> visited(arr.size(), false);
// 记录arr中每个元素的索引
for (int i = 0; i < arr.size(); ++i) {
arrMap[arr[i]] = i;
}
// 记录brr中每个元素的索引
for (int i = 0; i < brr.size(); ++i) {
brrMap[brr[i]] = i;
}
int swapCount = 0;
for (int i = 0; i < arr.size(); ++i) {
if (visited[i] || arr[i] == brr[i]) {
continue; // 如果已经访问过或者值相同且位置相同,则跳过
}
// 检查是否有可以交换的元素
int j = i;
int cycleSize = 0;
while (!visited[j]) {
// 如果在brr中的元素和arr中的元素相同,那么无法交换
if (arr[j] == brr[j]) {
return -1;
}
visited[j] = true;
j = arrMap[brr[j]]; // 在arr中找到brr[j]的索引
++cycleSize;
}
// 如果当前循环中有多个元素,则需要增加交换次数
if (cycleSize > 0) {
swapCount += cycleSize - 1;
}
}
return swapCount;
}
int main() {
std::vector<int> arr = {1, 2, 3, 4};
std::vector<int> brr = {2, 1, 4, 3};
std::cout << "Minimum swaps required: " << minSwaps(arr, brr) << std::endl;
return 0;
}
```
这段代码实现了上述的算法逻辑,并计算出了最小的交换次数。如果在计算过程中发现无解的情况,则会输出-1。
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