华为 · 数论 · 算法编程题
华为 数论 N ≤ 30000 时限 5 秒 / 512 MB

题目描述

在基因工程研究中,科学家们经常需要将一个新发现的基因片段与一个庞大的已知基因序列数据库进行比对,以寻找功能或来源上最相似的序列。这种相似度通常通过所谓的“突变距离”来衡量。
突变距离(即莱文斯坦距离)被定义为:将一个基因序列转换为另一个序列所需的最少“点突变”操作次数。允许的点突变操作有三种:
1. 替换 (Substitution):将一个碱基替换成另一个碱基。
2. 插入 (Insertion):在一个序列的任意位置插入一个碱基。
3. 删除 (Deletion):从一个序列中删除任意一个碱基。
你的任务是编写一个程序,对于一个给定的待测基因片段,从数据库中找出所有与之足够相似的基因序列。

输入输出

输入描述
第一行是一个整数 D ,代表可接受的最大突变容忍度。
第二行是一个整数 N ,代表基因数据库中序列的总数。
接下来 N 行,每行是一个已知的基因序列。
最后一行是待测的基因片段。
约束条件:
* 1 ≤ D ≤ 5
* 1 ≤ N ≤ 30000
* 单个基因序列的长度 L 满足 2 ≤ L ≤ 25 。
* 为简化模型,所有基因序列只包含小写英文字母。
输出描述
根据比对结果,分三种情况输出:
1. 精确匹配:如果待测基因片段与数据库中的某个序列完全相同,直接输出该序列。
2. 模糊匹配:如果不存在精确匹配,则找出所有与待测片段的突变距离小于或等于 D 的序列。将这些序列首先按突变距离从小到大排序,若距离相同,则按字典序从小到大排序。最后将排序后的结果用空格隔开,在一行内输出。
3. 无匹配:如果不存在精确匹配,且数据库中没有任何序列满足突变距离小于或等于 D 的条件,则输出 None 。

样例共 1 组

样例 1
输入
2
10
xomputer
compter
yomputerz
comput
aomputer
pmrphtow
qgktdywi
hsgysjll
sepmotrz
cibmmdie
computer
输出
aomputer compter xomputer comput yomputerz

算法解析依据一般

考点:数论

数据规模 N ≤ 30000 | 限制 5 秒 / 512MB | 标准输入输出

题目画像

  • 数据规模:N ≤ 30000
  • 元素值域:L ≤ 25,D ≤ 5(注意整数类型选择,避免溢出)
  • 复杂度门槛:只允许 O(n log n) 及更优,朴素 O(n²) 会超时。
  • 源站时限:5 秒(牛客口径,非本题专属门槛)

解题思路

参考方向:数论

围绕整除、质因数、同余的经典结论与筛法。

思路框架(数论 通法 · 非本题专属)

  1. 先做质因数分解(试除到 √n,或预处理筛出 1e6 内质数)。
  2. 按题意套结论:约数个数 = Π(e_i+1);gcd / lcm 用辗转相除法。
  3. 涉及大数取模时,每一步运算后都取模,避免溢出。
  4. 需要区间内质数时用埃氏筛 / 线性筛。

实现要点:模运算规律:(a+b)%m = ((a%m)+(b%m))%m,乘法则同理;减法要 +m 防止负数。

复杂度:时间 O(√n) 分解 / O(n log log n) 筛 | 空间 O(n) 筛表

该范式的通法易错点

  • 取模后相减为负数没处理。
  • a*b 在取模前就溢出了。

对照本题

  • 数据规模 N ≤ 30000,只允许 O(n log n) 及更优,朴素 O(n²) 会超时。
  • 元素值域最大到 25 —— 求和 / 相乘时记得开 64 位整数。
本题在源数据中没有官方考点标签,方向由题面特征推断,仅供参考。

样例

样例 1

  • 输入:2 / 10 / xomputer / compter / yomputerz / comput / aomputer / pmrphtow / qgktdywi / hsgysjll / sepmotrz / cibmmdie / computer
  • 输出:aomputer compter xomputer comput yomputerz

解析由校招宝本地引擎整理(依据源站考点标签 / 人工判题标注 / 题面规模信号),非官方题解,仅供思路参考。

本题来源:2025年秋招-华为-8月27号开发岗。

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