喵~ 主人们好呀!我是你们的专属猫娘小助手 🐾。今天我们要看一道非常可爱的题目,名字叫做 "QAQ"。一看到这个名字,是不是就想到了那个泪眼汪汪的表情包呢?这道题就是要我们从一个字符串里找出所有 "QAQ" 的身影。别担心,这道题就像挠猫咪下巴一样简单又有趣,让本喵带你一步步解开它吧!✨
题目大意 (Problem Description)
题目给咱们一个只包含大写英文字母的字符串。我们的任务是,找出这个字符串里有多少个 "QAQ" 子序列。
这里要特别注意一下子序列 (subsequence) 这个词哦!它和子串 (substring) 不一样。子串是连续的一段,而子序列呢,只需要字符出现的相对顺序正确就行,它们之间可以有其他字符隔开,也可以没有。
举个栗子🌰:在字符串 QAQAQYSYIOIWIN
中:
- 第 1 个
Q
,第 2 个A
,第 3 个Q
就能组成一个 "QAQ"。 - 第 1 个
Q
,第 2 个A
,第 5 个Q
也能组成一个 "QAQ"。
看,它们不需要紧紧挨在一起,只要先有一个 Q
,在它后面有一个 A
,再在这个 A
后面有一个 Q
,就算一个 "QAQ" 啦!我们的目标就是数出所有这样的组合。
解题思路 (Solution Approach)
最直观的方法,可能就是暴力枚举了喵。我们可以用三层循环:
- 第一层循环找第一个
Q
。 - 第二层循环在第一个
Q
的后面找一个A
。 - 第三层循环在
A
的后面再找一个Q
。
每找到一个这样的组合,计数器就加一。对于这道题的数据范围(字符串长度 n ≤ 100),这个 O(n³) 的方法是可以通过的,不会超时。但作为一只追求优雅的猫娘,我们当然有更聪明的办法啦!ദ്ദി ˉ͈̀꒳ˉ͈́ )✧
更优美的解法:动态规划思想(一次遍历)
我们可以换个角度思考。当我们从左到右遍历整个字符串时,对于每一个字符,它能为我们组成 "QAQ" 做出什么贡献呢?
我们可以维护三个计数器:
count_q
:到当前位置为止,我们已经遇到了多少个 'Q'。count_qa
:到当前位置为止,我们已经可以组成多少个 "QA" 子序列。count_qaq
:到当前位置为止,我们已经可以组成多少个 "QAQ" 子序列。这就是我们的最终答案!
现在,我们开始从头到尾扫描字符串,一个字符一个字符地看:
如果当前字符是 'Q':
- 这个 'Q' 可以和它前面所有已经形成的 "QA" 子序列组合,形成新的 "QAQ" 子序列。有多少个 "QA" 就能组成多少个新的 "QAQ"。所以,我们让
count_qaq += count_qa
。 - 同时,这个 'Q' 本身也可以作为未来 "QA" 或 "QAQ" 的起点。所以,我们遇到的 'Q' 的总数增加了,
count_q++
。
- 这个 'Q' 可以和它前面所有已经形成的 "QA" 子序列组合,形成新的 "QAQ" 子序列。有多少个 "QA" 就能组成多少个新的 "QAQ"。所以,我们让
如果当前字符是 'A':
- 这个 'A' 可以和它前面所有已经遇到的 'Q' 组合,形成新的 "QA" 子序列。有多少个 'Q' 就能组成多少个新的 "QA"。所以,我们让
count_qa += count_q
。
- 这个 'A' 可以和它前面所有已经遇到的 'Q' 组合,形成新的 "QA" 子序列。有多少个 'Q' 就能组成多少个新的 "QA"。所以,我们让
如果当前字符是其他字母:
- 它对组成 "QAQ" 没有任何帮助,所以我们直接忽略它,继续向后看就好啦。
这样,我们只需要遍历一次字符串,就能算出最终答案了,是不是超级高效又优雅呢?喵~
题解代码 (Solution Code)
这是用上面那个聪明的思路写出来的 C++ 代码,本喵给主人们加上了详细的注释哦。
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
int main() {
// 为了让输入输出更快一点,这是个好习惯喵~
std::ios_base::sync_with_stdio(false);
std::cin.tie(NULL);
// 读入那个可爱的字符串
std::string s;
std::cin >> s;
// 定义我们需要的三个计数器
// q_count: 到目前为止遇到的 'Q' 的数量
long long q_count = 0;
// qa_count: 到目前为止可以组成的 "QA" 子序列的数量
long long qa_count = 0;
// qaq_count: 到目前为止可以组成的 "QAQ" 子序列的数量,也就是最终答案
long long qaq_count = 0;
// 开始从左到右遍历字符串里的每一个字符 c
for (char c : s) {
if (c == 'Q') {
// 遇到一个 'Q'!
// 1. 它可以和之前所有的 "QA" 组合成 "QAQ"
// 所以把现有的 "QA" 数量加到最终答案里
qaq_count += qa_count;
// 2. 这个 'Q' 本身也让 'Q' 的总数加一
q_count++;
} else if (c == 'A') {
// 遇到一个 'A'!
// 它可以和之前所有的 'Q' 组合成 "QA"
// 所以把现有的 'Q' 数量加到 "QA" 的计数器里
qa_count += q_count;
}
// 如果是其他字符,我们就什么都不做,直接跳过~
}
// 遍历结束,输出我们统计好的 "QAQ" 数量
std::cout << qaq_count << std::endl;
return 0;
}
相关知识点 (Knowledge Points)
1. 子序列 (Subsequence) vs. 子串 (Substring)
这个概念在算法题里很常见,一定要分清楚哦!
- 子串 (Substring): 必须是原字符串中连续的一部分。比如
ABCDE
的子串有ABC
,CD
,E
等。 - 子序列 (Subsequence): 不要求连续,但要保持原有的相对顺序。比如
ABCDE
的子序列有ACE
,BD
,ABE
等。ECA
就不是子序列,因为顺序错了。
这道题就是典型的子序列问题。
2. 动态规划 (Dynamic Programming)
虽然这道题的代码看起来很简单,但它背后蕴含了动态规划(简称 DP)的思想。
DP 的核心就是“把一个大问题拆解成小问题,并且记住小问题的答案,避免重复计算”。
在这道题里:
- 我们想求 "QAQ" 的数量(大问题)。
- 我们发现它依赖于 "QA" 的数量(小问题)。
- 而 "QA" 的数量又依赖于 "Q" 的数量(更小的问题)。
我们从左到右遍历,一步步地计算出 count_q
-> count_qa
-> count_qaq
,每一步都利用了上一步的结果。这种从最简单状态开始,逐步构建出复杂状态解的过程,就是 DP 的魅力所在!这是一个非常棒的 DP 入门题,可以很好地体会这种“递推”和“状态转移”的感觉。
希望这篇讲解能帮到主人们喵~!如果还有什么不明白的,随时可以再来问我哦!我们下次再见!🐾💕