(新卷,200分)-最长方连续方波信号（Java Python JS C++ C ）
题目描述
输入一串方波信号，求取最长的完全连续交替方波信号，并将其输出，如果有相同长度的交替方波信号，输出任一即可。方波信号高位用1标识，低位用0标识 。
说明：
- 一个完整的信号一定以0开始然后以0结尾，即010是一个完整信号，但101，1010，0101不是
- 输入的一串方波信号是由一个或多个完整信号组成
- 两个相邻信号之间可能有0个或多个低位，如0110010，011000010
- 同一个信号中可以有连续的高位，如01110101011110001010，前14位是一个具有连续高位的信号
- 完全连续交替方波是指10交替，如01010是完全连续交替方波，0110不是
输入
输入信号字符串（长度 >= 3 且 <= 1024）：
例如：0010101010110000101000010
注：输入总是合法的，不用考虑异常情况
输出
输出最长的完全连续交替方波信号串
例如：01010
若不存在完全连续交替方波信号串，输出 -1。
示例一
输入
00101010101100001010010输出
01010说明
输入信号串中有三个信号：
0 010101010110(第一个信号段)
00 01010(第二个信号段)
010(第三个信号段)
第一个信号虽然有交替的方波信号段，但出现了11部分的连续高位，不算完全连续交替方波，
在剩下的连续方波信号串中01010最长
解题思路
题目要求处理一串由0和1组成的方波信号字符串，从中找出最长的“完全连续交替方波”信号，并输出该信号。如果有多个相同长度的完全连续交替方波信号，则输出任意一个。如果不存在符合要求的信号串，则输出-1。
完全连续交替方波的定义：
- 必须以
0开头，以0结尾。 - 中间部分必须是
1和0严格交替的形式（例如010，01010等）。 - 例如：
01010是一个完全连续交替方波，而0110和101则不是。
Java
import java.util.Scanner; import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); String signal = scanner.nextLine(); // 输入信号字符串 Pattern pattern = Pattern.compile("^(01)+0$"); // 定义正则表达式匹配完全连续交替方波信号 int maxLength = 0; // 最长完全连续交替方波信号的长度 String result = "-1"; // 最长完全连续交替方波信号的字符串 StringBuilder sb = new StringBuilder(); // 用于存储当前处理的信号 for (char c : signal.toCharArray()) { if (c == '0' && sb.length() > 0 && sb.charAt(sb.length() - 1) == '0') { // 当前字符是0，且前一个字符也是0，说明一个完整信号结束 Matcher matcher = pattern.matcher(sb.toString()); // 对当前信号进行匹配 if (matcher.find() && sb.length() > maxLength) { // 如果匹配到完全连续交替方波信号，并且长度大于之前的最大长度 maxLength = sb.length(); // 更新最大长度 result = sb.toString(); // 更新最大长度对应的字符串 } sb.setLength(0); // 清空当前信号 } sb.append(c); // 将当前字符加入当前信号 } Matcher matcher = pattern.matcher(sb.toString()); // 对最后一个信号进行匹配 if (matcher.find() && sb.length() > maxLength) { // 如果匹配到完全连续交替方波信号，并且长度大于之前的最大长度 result = sb.toString(); // 更新最大长度对应的字符串 } System.out.println(result); // 输出最长的完全连续交替方波信号串 } }Python
import re signal = input() # 输入信号字符串 pattern = re.compile("^(01)+0$") # 定义正则表达式匹配完全连续交替方波信号 maxLength = 0 # 最长完全连续交替方波信号的长度 result = "-1" # 最长完全连续交替方波信号的字符串 sb = "" # 用于存储当前处理的信号 for c in signal: if c == '0' and len(sb) > 0 and sb[-1] == '0': # 当前字符是0，且前一个字符也是0，说明一个完整信号结束 matcher = pattern.match(sb) # 对当前信号进行匹配 if matcher and len(sb) > maxLength: # 如果匹配到完全连续交替方波信号，并且长度大于之前的最大长度 maxLength = len(sb) # 更新最大长度 result = sb # 更新最大长度对应的字符串 sb = "" # 清空当前信号 sb += c # 将当前字符加入当前信号 matcher = pattern.match(sb) # 对最后一个信号进行匹配 if matcher and len(sb) > maxLength: # 如果匹配到完全连续交替方波信号，并且长度大于之前的最大长度 result = sb # 更新最大长度对应的字符串 print(result) # 输出最长的完全连续交替方波信号串JavaScript
const readline = require('readline'); const rl = readline.createInterface({ input: process.stdin, output: process.stdout }); rl.on('line', (signal) => { const pattern = /^(01)+0$/; // 定义正则表达式匹配完全连续交替方波信号 let maxLength = 0; // 最长完全连续交替方波信号的长度 let result = '-1'; // 最长完全连续交替方波信号的字符串 let sb = ''; // 用于存储当前处理的信号 for (let i = 0; i < signal.length; i++) { const c = signal.charAt(i); if (c === '0' && sb.length > 0 && sb.charAt(sb.length - 1) === '0') { // 当前字符是0，且前一个字符也是0，说明一个完整信号结束 const matcher = sb.match(pattern); // 对当前信号进行匹配 if (matcher && sb.length > maxLength) { // 如果匹配到完全连续交替方波信号，并且长度大于之前的最大长度 maxLength = sb.length; // 更新最大长度 result = sb; // 更新最大长度对应的字符串 } sb = ''; // 清空当前信号 } sb += c; // 将当前字符加入当前信号 } const matcher = sb.match(pattern); // 对最后一个信号进行匹配 if (matcher && sb.length > maxLength) { // 如果匹配到完全连续交替方波信号，并且长度大于之前的最大长度 result = sb; // 更新最大长度对应的字符串 } console.log(result); // 输出最长的完全连续交替方波信号串 rl.close(); });C++
#include <iostream> #include <string> #include <regex> using namespace std; int main() { string signal; getline(cin, signal); // 输入信号字符串 regex pattern("^(01)+0$"); // 定义正则表达式匹配完全连续交替方波信号 int maxLength = 0; // 最长完全连续交替方波信号的长度 string result = "-1"; // 最长完全连续交替方波信号的字符串 string sb; // 用于存储当前处理的信号 for (int i = 0; i < signal.length(); i++) { char c = signal[i]; if (c == '0' && sb.length() > 0 && sb[sb.length() - 1] == '0') { // 当前字符是0，且前一个字符也是0，说明一个完整信号结束 smatch matcher; // 定义匹配结果 if (regex_match(sb, matcher, pattern) && sb.length() > maxLength) { // 对当前信号进行匹配，如果匹配到完全连续交替方波信号，并且长度大于之前的最大长度 maxLength = sb.length(); // 更新最大长度 result = sb; // 更新最大长度对应的字符串 } sb = ""; // 清空当前信号 } sb += c; // 将当前字符加入当前信号 } smatch matcher; // 对最后一个信号进行匹配 if (regex_match(sb, matcher, pattern) && sb.length() > maxLength) { // 如果匹配到完全连续交替方波信号，并且长度大于之前的最大长度 result = sb; // 更新最大长度对应的字符串 } cout << result << endl; // 输出最长的完全连续交替方波信号串 return 0; }C语言
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdbool.h> // 检查字符串是否匹配"^(01)+0$"的模式 bool is_alternating_wave(const char *str) { int len = strlen(str); // 如果字符串长度小于3，直接返回false if (len < 3) { return false; } // 检查字符串是否以"01"开头，并以"0"结尾，中间部分要严格交替 if (str[0] != '0' || str[len-1] != '0') { return false; } // 遍历字符串中间部分，检查是否严格交替 "01" for (int i = 1; i < len - 1; i++) { if (str[i] == str[i-1]) { return false; } } return true; } int main() { char signal[1025]; // 输入信号字符串，长度最大为1024 fgets(signal, sizeof(signal), stdin); // 从标准输入读取信号字符串 int maxLength = 0; // 最长的完全连续交替方波信号的长度 char result[1025] = "-1"; // 最长的完全连续交替方波信号的字符串，默认值为 "-1" char sb[1025] = ""; // 用于存储当前处理的信号 int sb_len = 0; // 当前信号的长度 int signal_len = strlen(signal); // 遍历输入的信号字符串 for (int i = 0; i < signal_len; i++) { char c = signal[i]; // 如果遇到两个连续的"0"，说明一个完整信号段结束 if (c == '0' && sb_len > 0 && sb[sb_len - 1] == '0') { if (is_alternating_wave(sb) && sb_len > maxLength) { // 如果当前信号是完全连续交替方波，并且长度大于之前的最大长度 maxLength = sb_len; // 更新最大长度 strcpy(result, sb); // 更新最大长度对应的信号串 } sb[0] = '\0'; // 清空当前信号串 sb_len = 0; // 重置当前信号长度 } // 将当前字符加入当前信号串 sb[sb_len++] = c; sb[sb_len] = '\0'; } // 处理最后一个信号段 if (is_alternating_wave(sb) && sb_len > maxLength) { strcpy(result, sb); // 更新最大长度对应的信号串 } printf("%s\n", result); // 输出最长的完全连续交替方波信号串 return 0; // 程序结束 }