2023-06-02：给定一个二进制数组 nums 和一个整数 k，

k位翻转 就是从 nums 中选择一个长度为 k 的 子数组，

同时把子数组中的每一个 0 都改成 1 ，把子数组中的每一个 1 都改成 0。

返回数组中不存在 0 所需的最小 k位翻转 次数。如果不可能，则返回 -1。

子数组 是数组的 连续 部分。

输入：nums = [0,1,0], K = 1。

输出：2。

答案2023-06-02：

大体步骤如下：

1.初始化一个大小为 $n$ 的队列 queue，用于存储需要翻转的子数组的起始下标。

2.初始化三个变量 l、r 和 ans 分别为 0，表示当前队列的左端点、右端点和翻转的次数。

3.循环遍历数组 nums 中的每个元素 num：

• 如果队列 queue 中存在元素，并且当前元素下标减去队列左端点下标等于 k，则说明队列中的第一个元素已经过期，将左端点右移一位。

• 如果队列 queue 中的元素个数为奇数，并且当前元素与队列最后一个元素不同，则将当前元素下标加入队列尾部，同时将翻转次数 ans 加 1。

4.如果队列 queue 长度大于 0 且队列最后一个元素下标加 k 大于数组长度，则返回 -1 表示无法完成翻转；否则，返回翻转次数 ans。

时间复杂度为 $O(n)$，其中 $n$ 是数组 nums 的长度。循环遍历一次数组 nums，每个元素最多会被加入或弹出队列一次，因此时间复杂度是线性的。

空间复杂度也是 $O(n)$，因为需要使用一个大小为 $n$ 的队列来存储需要翻转的子数组的下标。同时，由于只保存了子数组的起始下标，因此空间复杂度不会超过 $n$。需要注意的是，在 C 和 C++ 中，使用指针代替数组时需要手动分配和释放内存，因此还需要额外的空间来存储指向动态分配内存的指针。

go完整代码如下：

package main

import "fmt"

func minKBitFlips(nums []int, k int) int {
    n := len(nums)
    queue := make([]int, n)
    l, r, ans := 0, 0, 0

    for i := 0; i < n; i++ {
        if l != r && i-queue[l] == k {
            l++
        }
        if (r-l)%2 == 1 == (nums[i] == 1) {
            queue[r] = i
            r++
            ans++
        }
    }

    if l != r && queue[r-1]+k > n {
        return -1
    }
    return ans
}

func main() {
    nums := []int{0, 1, 0}
    k := 1
    result := minKBitFlips(nums, k)
    fmt.Println("Result:", result)
}

rust语言完整代码如下：

fn min_k_bit_flips(nums: Vec<i32>, k: i32) -> i32 {
    let n = nums.len();
    let mut queue = vec![0; n];
    let (mut l, mut r, mut ans) = (0, 0, 0);

    for i in 0..n {
        if l != r && i - queue[l] == k as usize {
            l += 1;
        }

        if (r as i32 - l as i32) & 1 == nums[i] {
            queue[r] = i;
            r += 1;
            ans += 1;
        }
    }

    return if l != r && queue[r - 1] + k as usize > n {
        -1
    } else {
        ans
    };
}

fn main() {
    let nums = vec![0, 1, 0];
    let k = 1;
    let result = min_k_bit_flips(nums, k);
    println!("Result: {}", result);
}

c++完整代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int minKBitFlips(vector<int>& nums, int k) {
    int n = nums.size();
    vector<int> queue(n);
    int l = 0, r = 0, ans = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (l != r && i - queue[l] == k) {
            l++;
        }
        if (((r - l) & 1) == nums[i]) {
            queue[r++] = i;
            ans++;
        }
    }
    return (l != r && queue[r - 1] + k > n) ? -1 : ans;
}

int main() {
    vector<int> nums = { 0, 1, 0 };
    int k = 1;
    int result = minKBitFlips(nums, k);
    cout << "Result: " << result << endl;
    return 0;
}

c语言完整代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int minKBitFlips(int* nums, int numsSize, int k) {
    int* queue = (int*)malloc(numsSize * sizeof(int));
    int l = 0, r = 0, ans = 0;
    for (int i = 0; i < numsSize; i++) {
        if (l != r && i - queue[l] == k) {
            l++;
        }
        if (((r - l) & 1) == nums[i]) {
            queue[r++] = i;
            ans++;
        }
    }
    free(queue);
    return (l != r && queue[r - 1] + k > numsSize) ? -1 : ans;
}

int main() {
    int nums[] = { 0, 1, 0 };
    int numsSize = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]);
    int k = 1;
    int result = minKBitFlips(nums, numsSize, k);
    printf("Result: %d\n", result);
    return 0;
}

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