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Binäre Darstellung der nächstgrößeren Zahl mit der gleichen Anzahl an Einsen und Nullen

Gegeben sei eine binäre Eingabe, die eine binäre Darstellung der positiven Zahl n darstellt. Finden Sie die binäre Darstellung der kleinsten Zahl größer als n mit der gleichen Anzahl von Einsen und Nullen wie in der binären Darstellung von n. Wenn keine solche Zahl gebildet werden kann, geben Sie „keine größere Zahl“ ein.
Die Binäreingabe passt möglicherweise nicht einmal in unsigned long long int.

Beispiele: 

Java-Boolean in String umwandeln 
Input : 10010  
Output : 10100  
Here     n    = (18)10 = (10010)2  
    next greater    = (20)10 = (10100)2  
Binary representation of     20    contains same number of  
1's and 0's as in     18   .  
Input : 111000011100111110  
Output : 111000011101001111

Dieses Problem läuft einfach darauf hinaus, die nächste Permutation einer bestimmten Zeichenfolge zu finden. Wir können das finden next_permutation() der eingegebenen Binärzahl. 



Nachfolgend finden Sie einen Algorithmus zum Finden der nächsten Permutation in einer Binärzeichenfolge.  

Java-Datentypen
  1. Durchlaufen Sie die Binärzeichenfolge bstr von rechts.
  2. Suchen Sie beim Durchlaufen den ersten Index ich so dass bstr[i] = '0' und bstr[i+1] = '1'.
  3. Tauschen Sie die Zeichen am Index „i“ und „i+1“ aus.
  4. Da wir den kleinsten nächsten Wert benötigen, berücksichtigen Sie die Teilzeichenfolge aus dem Index i+2 alles beenden und verschieben 1er im Teilstring am Ende.

Nachfolgend finden Sie die Umsetzung der oben genannten Schritte. 

C++ 
// C++ program to find next permutation in a // binary string. #include    using namespace std; // Function to find the next greater number // with same number of 1's and 0's string nextGreaterWithSameDigits(string bnum) {  int l = bnum.size();  int i;  for (int i=l-2; i>=1; i--)  {  // locate first 'i' from end such that  // bnum[i]=='0' and bnum[i+1]=='1'  // swap these value and break;  if (bnum.at(i) == '0' &&  bnum.at(i+1) == '1')  {  char ch = bnum.at(i);  bnum.at(i) = bnum.at(i+1);  bnum.at(i+1) = ch;  break;  }  }  // if no swapping performed  if (i == 0)  'no greater number';  // Since we want the smallest next value  // shift all 1's at the end in the binary  // substring starting from index 'i+2'  int j = i+2 k = l-1;  while (j < k)  {  if (bnum.at(j) == '1' && bnum.at(k) == '0')  {  char ch = bnum.at(j);  bnum.at(j) = bnum.at(k);  bnum.at(k) = ch;  j++;  k--;  }  // special case while swapping if '0'  // occurs then break  else if (bnum.at(i) == '0')  break;  else  j++;  }  // required next greater number  return bnum; } // Driver program to test above int main() {  string bnum = '10010';  cout << 'Binary representation of next greater number = '  << nextGreaterWithSameDigits(bnum);  return 0; }
Java 
// Java program to find next permutation in a // binary string. class GFG  { // Function to find the next greater number // with same number of 1's and 0's static String nextGreaterWithSameDigits(char[] bnum) {  int l = bnum.length;  int i;  for (i = l - 2; i >= 1; i--)  {  // locate first 'i' from end such that  // bnum[i]=='0' and bnum[i+1]=='1'  // swap these value and break;  if (bnum[i] == '0' &&  bnum[i+1] == '1')  {  char ch = bnum[i];  bnum[i] = bnum[i+1];  bnum[i+1] = ch;  break;  }  }  // if no swapping performed  if (i == 0)  System.out.println('no greater number');  // Since we want the smallest next value  // shift all 1's at the end in the binary  // substring starting from index 'i+2'  int j = i + 2 k = l - 1;  while (j < k)  {  if (bnum[j] == '1' && bnum[k] == '0')  {  char ch = bnum[j];  bnum[j] = bnum[k];  bnum[k] = ch;  j++;  k--;  }  // special case while swapping if '0'  // occurs then break  else if (bnum[i] == '0')  break;  else  j++;  }  // required next greater number  return String.valueOf(bnum); } // Driver program to test above public static void main(String[] args) {  char[] bnum = '10010'.toCharArray();  System.out.println('Binary representation of next greater number = '  + nextGreaterWithSameDigits(bnum)); } } // This code contributed by Rajput-Ji
Python3 
# Python3 program to find next permutation in a # binary string. # Function to find the next greater number # with same number of 1's and 0's def nextGreaterWithSameDigits(bnum): l = len(bnum) bnum = list(bnum) for i in range(l - 2 0 -1): # locate first 'i' from end such that # bnum[i]=='0' and bnum[i+1]=='1' # swap these value and break if (bnum[i] == '0' and bnum[i + 1] == '1'): ch = bnum[i] bnum[i] = bnum[i + 1] bnum[i + 1] = ch break # if no swapping performed if (i == 0): return 'no greater number' # Since we want the smallest next value # shift all 1's at the end in the binary # substring starting from index 'i+2' j = i + 2 k = l - 1 while (j < k): if (bnum[j] == '1' and bnum[k] == '0'): ch = bnum[j] bnum[j] = bnum[k] bnum[k] = ch j += 1 k -= 1 # special case while swapping if '0' # occurs then break else if (bnum[i] == '0'): break else: j += 1 # required next greater number return bnum # Driver code bnum = '10010' print('Binary representation of next greater number = '*nextGreaterWithSameDigits(bnum)sep='') # This code is contributed by shubhamsingh10
C# 
// C# program to find next permutation in a // binary string. using System; class GFG  { // Function to find the next greater number // with same number of 1's and 0's static String nextGreaterWithSameDigits(char[] bnum) {  int l = bnum.Length;  int i;  for (i = l - 2; i >= 1; i--)  {  // locate first 'i' from end such that  // bnum[i]=='0' and bnum[i+1]=='1'  // swap these value and break;  if (bnum[i] == '0' &&  bnum[i+1] == '1')  {  char ch = bnum[i];  bnum[i] = bnum[i+1];  bnum[i+1] = ch;  break;  }  }  // if no swapping performed  if (i == 0)  Console.WriteLine('no greater number');  // Since we want the smallest next value  // shift all 1's at the end in the binary  // substring starting from index 'i+2'  int j = i + 2 k = l - 1;  while (j < k)  {  if (bnum[j] == '1' && bnum[k] == '0')  {  char ch = bnum[j];  bnum[j] = bnum[k];  bnum[k] = ch;  j++;  k--;  }  // special case while swapping if '0'  // occurs then break  else if (bnum[i] == '0')  break;  else  j++;  }  // required next greater number  return String.Join(''bnum); } // Driver code public static void Main(String[] args) {  char[] bnum = '10010'.ToCharArray();  Console.WriteLine('Binary representation of next greater number = '  + nextGreaterWithSameDigits(bnum)); } } // This code is contributed by 29AjayKumar
JavaScript 
<script> // Javascript program to find next permutation // in a binary string. // Function to find the next greater number // with same number of 1's and 0's function nextGreaterWithSameDigits(bnum) {  let l = bnum.length;  let i;    for(i = l - 2; i >= 1; i--)  {    // Locate first 'i' from end such that  // bnum[i]=='0' and bnum[i+1]=='1'  // swap these value and break;  if (bnum[i] == '0' &&  bnum[i + 1] == '1')  {  let ch = bnum[i];  bnum[i] = bnum[i+1];  bnum[i+1] = ch;  break;  }  }    // If no swapping performed  if (i == 0)  document.write('no greater number  
');    // Since we want the smallest next value  // shift all 1's at the end in the binary  // substring starting from index 'i+2'  let j = i + 2 k = l - 1;  while (j < k)  {  if (bnum[j] == '1' && bnum[k] == '0')  {  let ch = bnum[j];  bnum[j] = bnum[k];  bnum[k] = ch;  j++;  k--;  }    // Special case while swapping if '0'  // occurs then break  else if (bnum[i] == '0')  break;  else  j++;  }    // Required next greater number  return (bnum).join(''); } // Driver code let bnum = '10010'.split(''); document.write('Binary representation of next ' +  'greater number = ' +   nextGreaterWithSameDigits(bnum)); // This code is contributed by rag2127 </script>

Ausgabe 
Binary representation of next greater number = 10100

Zeitkomplexität: O(n) wobei n die Anzahl der Bits in der Eingabe ist.
Hilfsraum: O(1)

 

So überprüfen Sie die Bildschirmgröße des Monitors

Ansatz 2:

Hier ist der Ansatz, um die nächstgrößere Zahl mit der gleichen Anzahl von Einsen und Nullen in einer Binärzeichenfolge zu finden:

  1. Suchen Sie das am weitesten rechts stehende nicht nachgestellte Element (RT1) in der Zeichenfolge. Sein Index sei i.
  2. Wenn kein RT1 vorhanden ist, ist die angegebene Binärzeichenfolge bereits die größtmögliche Binärzeichenfolge mit der gleichen Anzahl an Einsen und Nullen. Gibt „keine größere Zahl“ zurück.
  3. Suchen Sie die Nullstelle ganz rechts rechts von i (ihr Index sei j) und tauschen Sie sie mit RT1 aus.
  4. Sortieren Sie den Teilstring rechts von j in aufsteigender Reihenfolge.
  5. Gibt die resultierende Zeichenfolge zurück.

Hier ist der korrigierte C++- und Java-Code für diesen Ansatz:

C++ 
#include    using namespace std; // Function to find the next greater number // with same number of 1's and 0's string nextGreaterWithSameDigits(string bnum) {  int l = bnum.size();  int i = l - 1;  // Find the rightmost non-trailing one  while (i >= 0 && bnum[i] == '0') {  i--;  }  if (i < 0) {  return 'no greater number';  }  // Find the rightmost zero to the right of i  int j = i - 1;  while (j >= 0 && bnum[j] == '1') {  j--;  }  if (j < 0) {  return 'no greater number';  }  // Swap the RT1 with the rightmost zero to the right of i  swap(bnum[i] bnum[j]);  // Sort the substring to the right of j in ascending order  sort(bnum.begin() + j + 1 bnum.end());  // Required next greater number  return bnum; } // Driver program to test above int main() {  string bnum = '10010';  cout << 'Binary representation of next greater number = '  << nextGreaterWithSameDigits(bnum);  return 0; }
Java 
import java.util.Arrays; public class GFG {  // Function to find the next greater number  // with the same number of 1's and 0's  public static String nextGreaterWithSameDigits(String bnum) {  int l = bnum.length();  int i = l - 1;  // Find the rightmost non-trailing one  while (i >= 0 && bnum.charAt(i) == '0') {  i--;  }  if (i < 0) {  return 'no greater number';  }  // Find the rightmost zero to the right of i  int j = i - 1;  while (j >= 0 && bnum.charAt(j) == '1') {  j--;  }  if (j < 0) {  return 'no greater number';  }  // Swap the RT1 with the rightmost zero to the right of i  char[] bnumArray = bnum.toCharArray();  char temp = bnumArray[i];  bnumArray[i] = bnumArray[j];  bnumArray[j] = temp;  // Sort the substring to the right of j in ascending order  Arrays.sort(bnumArray j + 1 l);  // Required next greater number  return new String(bnumArray);  }  // Driver program to test above  public static void main(String[] args) {  String bnum = '10010';  System.out.println('Binary representation of next greater number = ' +  nextGreaterWithSameDigits(bnum));  } }
Python 
# Function to find the next greater number # with the same number of 1's and 0's def next_greater_with_same_digits(bnum): l = len(bnum) i = l - 1 # Find the rightmost non-trailing one while i >= 0 and bnum[i] == '0': i -= 1 if i < 0: return 'no greater number' # Find the rightmost zero to the right of i j = i - 1 while j >= 0 and bnum[j] == '1': j -= 1 if j < 0: return 'no greater number' # Swap the rightmost one with the rightmost zero to the right of i bnum_list = list(bnum) bnum_list[i] bnum_list[j] = bnum_list[j] bnum_list[i] bnum = ''.join(bnum_list) # Sort the substring to the right of j in ascending order bnum = bnum[:j + 1] + ''.join(sorted(bnum[j + 1:])) # Required next greater number return bnum # Driver program to test the function if __name__ == '__main__': bnum = '10010' result = next_greater_with_same_digits(bnum) print('Binary representation of the next greater number =' result)
C# 
using System; namespace NextGreaterNumberWithSameDigits {  class GFG  {  // Function to find the next greater number  // with same number of 1's and 0's  static string NextGreaterWithSameDigits(string bnum)  {  int l = bnum.Length;  int i = l - 1;  // Find the rightmost non-trailing one  while (i >= 0 && bnum[i] == '0')  {  i--;  }  if (i < 0)  {  return 'no greater number';  }  // Find the rightmost zero to the right of i  int j = i - 1;  while (j >= 0 && bnum[j] == '1')  {  j--;  }  if (j < 0)  {  return 'no greater number';  }  // Swap the RT1 with the rightmost zero to the right of i  char[] bnumArray = bnum.ToCharArray();  char temp = bnumArray[i];  bnumArray[i] = bnumArray[j];  bnumArray[j] = temp;  // Sort the substring to the right of j in ascending order  Array.Sort(bnumArray j + 1 l - j - 1);  // Required next greater number  return new string(bnumArray);  }  // Driver program to test above  static void Main(string[] args)  {  string bnum = '10010';  Console.WriteLine('Binary representation of next greater number = ' + NextGreaterWithSameDigits(bnum));  }  } }
JavaScript 
function nextGreaterWithSameDigits(bnum) {  const l = bnum.length;  let i = l - 1;  // Find the rightmost non-trailing one  while (i >= 0 && bnum[i] === '0') {  i--;  }  if (i < 0) {  return 'no greater number';  }  // Find the rightmost zero to the right of i  let j = i - 1;  while (j >= 0 && bnum[j] === '1') {  j--;  }  if (j < 0) {  return 'no greater number';  }  // Convert string to array for swapping  bnum = bnum.split('');    // Swap the RT1 with the rightmost zero to the right of i  [bnum[i] bnum[j]] = [bnum[j] bnum[i]];  // Sort the substring to the right of j in ascending order  const sortedSubstring = bnum.slice(j + 1).sort().join('');  // Required next greater number  return bnum.slice(0 j + 1).join('') + sortedSubstring; } // Driver program to test above function main() {  const bnum = '10010';  console.log('Binary representation of next greater number =' nextGreaterWithSameDigits(bnum)); } main();

Ausgabe 
Binary representation of next greater number = 10100

Zeitkomplexität : O(n + m log m) wobei n die Länge der Eingabezeichenfolge und m die Länge der Teilzeichenfolge rechts von den vertauschten Zeichen ist.
Hilfsraum : An)

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