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1702. 修改后的最大二进制字符串

题目描述

给你一个二进制字符串 binary ，它仅有 0 或者 1 组成。你可以使用下面的操作任意次对它进行修改：

  • 操作 1 ：如果二进制串包含子字符串 "00" ，你可以用 "10" 将其替换。
    • 比方说， "00010" -> "10010"
  • 操作 2 ：如果二进制串包含子字符串 "10" ，你可以用 "01" 将其替换。
    • 比方说， "00010" -> "00001"

请你返回执行上述操作任意次以后能得到的 最大二进制字符串 。如果二进制字符串 x 对应的十进制数字大于二进制字符串 y 对应的十进制数字，那么我们称二进制字符串 x 大于二进制字符串 y 。

 

示例 1：

输入：binary = "000110"
输出："111011"
解释：一个可行的转换为：
"000110" -> "000101" 
"000101" -> "100101" 
"100101" -> "110101" 
"110101" -> "110011" 
"110011" -> "111011"

示例 2：

输入：binary = "01"
输出："01"
解释："01" 没办法进行任何转换。

 

提示：

  • 1 <= binary.length <= 105
  • binary 仅包含 '0' 和 '1' 。

解法

方法一：脑筋急转弯

我们观察发现，操作 $2$ 可以把所有的 $1$ 都移动到字符串的末尾，而操作 $1$ 可以把所有的 0000..000 串变为 111..110。

因此，要想得到最大的二进制串，我们应该把所有不在开头的 $1$ 移动到字符串末尾，使得字符串变为 111..11...000..00..11 的形式，然后借助操作 $1$ 把中间的 000..00 变为 111..10。这样我们最终可以得到一个最多包含一个 $0$ 的二进制字符串，这个字符串就是我们要求的最大二进制串。

在代码实现上，我们首先判断字符串是否包含 $0$，如果不包含，直接返回原字符串。否则，我们找到第一个 $0$ 的位置 $k$，加上该位置之后的 $0$ 的个数，得到的就是修改后的字符串的 $0$ 所在的位置，其余位置都是 $1$。

时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 是字符串的长度。

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class Solution:
    def maximumBinaryString(self, binary: str) -> str:
        k = binary.find('0')
        if k == -1:
            return binary
        k += binary[k + 1 :].count('0')
        return '1' * k + '0' + '1' * (len(binary) - k - 1)

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class Solution {
    public String maximumBinaryString(String binary) {
        int k = binary.indexOf('0');
        if (k == -1) {
            return binary;
        }
        int n = binary.length();
        for (int i = k + 1; i < n; ++i) {
            if (binary.charAt(i) == '0') {
                ++k;
            }
        }
        char[] ans = binary.toCharArray();
        Arrays.fill(ans, '1');
        ans[k] = '0';
        return String.valueOf(ans);
    }
}

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class Solution {
public:
    string maximumBinaryString(string binary) {
        int k = binary.find('0');
        if (k == binary.npos) {
            return binary;
        }
        int n = binary.size();
        for (int i = k + 1; i < n; ++i) {
            if (binary[i] == '0') {
                ++k;
            }
        }
        return string(k, '1') + '0' + string(n - k - 1, '1');
    }
};

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func maximumBinaryString(binary string) string {
    k := strings.IndexByte(binary, '0')
    if k == -1 {
        return binary
    }
    for _, c := range binary[k+1:] {
        if c == '0' {
            k++
        }
    }
    ans := []byte(binary)
    for i := range ans {
        ans[i] = '1'
    }
    ans[k] = '0'
    return string(ans)
}

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function maximumBinaryString(binary: string): string {
    let k = binary.indexOf('0');
    if (k === -1) {
        return binary;
    }
    k += binary.slice(k + 1).split('0').length - 1;
    return '1'.repeat(k) + '0' + '1'.repeat(binary.length - k - 1);
}

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impl Solution {
    pub fn maximum_binary_string(binary: String) -> String {
        if let Some(k) = binary.find('0') {
            let k =
                k +
                binary[k + 1..]
                    .chars()
                    .filter(|&c| c == '0')
                    .count();
            return format!("{}{}{}", "1".repeat(k), "0", "1".repeat(binary.len() - k - 1));
        }
        binary
    }
}

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public class Solution {
    public string MaximumBinaryString(string binary) {
        int k = binary.IndexOf('0');
        if (k == -1) {
            return binary;
        }
        k += binary.Substring(k + 1).Count(c => c == '0');
        return new string('1', k) + '0' + new string('1', binary.Length - k - 1);
    }
}

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