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3191. 使二进制数组全部等于 1 的最少操作次数 I

题目描述

给你一个二进制数组 nums 。

你可以对数组执行以下操作 任意 次（也可以 0 次）：

  • 选择数组中 任意连续 3 个元素，并将它们 全部反转 。

反转 一个元素指的是将它的值从 0 变 1 ，或者从 1 变 0 。

请你返回将 nums 中所有元素变为 1 的 最少 操作次数。如果无法全部变成 1 ，返回 -1 。

 

示例 1：

输入：nums = [0,1,1,1,0,0]

输出：3

解释：
我们可以执行以下操作：

  • 选择下标为 0 ，1 和 2 的元素并反转，得到 nums = [1,0,0,1,0,0] 。
  • 选择下标为 1 ，2 和 3 的元素并反转，得到 nums = [1,1,1,0,0,0] 。
  • 选择下标为 3 ，4 和 5 的元素并反转，得到 nums = [1,1,1,1,1,1] 。

示例 2：

输入：nums = [0,1,1,1]

输出：-1

解释：
无法将所有元素都变为 1 。

 

提示：

  • 3 <= nums.length <= 105
  • 0 <= nums[i] <= 1

解法

方法一：顺序遍历 + 模拟

我们注意到，数组中的第一个为 $0$ 的位置，一定需要进行一次反转操作，否则无法将其变为 $1$。因此，我们可以顺序遍历数组，每次遇到 $0$，就将其后两个元素进行反转操作，累计一次操作次数。

遍历结束后，返回答案即可。

时间复杂度 $O(n)$，其中 $n$ 为数组 $\textit{nums}$ 的长度。空间复杂度 $O(1)$。

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class Solution:
    def minOperations(self, nums: List[int]) -> int:
        ans = 0
        for i, x in enumerate(nums):
            if x == 0:
                if i + 2 >= len(nums):
                    return -1
                nums[i + 1] ^= 1
                nums[i + 2] ^= 1
                ans += 1
        return ans

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class Solution {
    public int minOperations(int[] nums) {
        int ans = 0;
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (nums[i] == 0) {
                if (i + 2 >= n) {
                    return -1;
                }
                nums[i + 1] ^= 1;
                nums[i + 2] ^= 1;
                ++ans;
            }
        }
        return ans;
    }
}

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class Solution {
public:
    int minOperations(vector<int>& nums) {
        int ans = 0;
        int n = nums.size();
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            if (nums[i] == 0) {
                if (i + 2 >= n) {
                    return -1;
                }
                nums[i + 1] ^= 1;
                nums[i + 2] ^= 1;
                ++ans;
            }
        }
        return ans;
    }
};

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func minOperations(nums []int) (ans int) {
    for i, x := range nums {
        if x == 0 {
            if i+2 >= len(nums) {
                return -1
            }
            nums[i+1] ^= 1
            nums[i+2] ^= 1
            ans++
        }
    }
    return
}

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function minOperations(nums: number[]): number {
    const n = nums.length;
    let ans = 0;
    for (let i = 0; i < n; ++i) {
        if (nums[i] === 0) {
            if (i + 2 >= n) {
                return -1;
            }
            nums[i + 1] ^= 1;
            nums[i + 2] ^= 1;
            ++ans;
        }
    }
    return ans;
}

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