【题解】[CSP-S2019] 格雷码

题目描述

通常,人们习惯将所有 (n) 位二进制串按照字典序排列,例如所有 2 位二进制串按字典序从小到大排列为:00,01,10,11。

格雷码(Gray Code)是一种特殊的 (n) 位二进制串排列法,它要求相邻的两个二进制串间 恰好有一位 不同,特别地,第一个串与最后一个串也算作相邻。

所有 2 位二进制串按格雷码排列的一个例子为:00,01,11,10。

(n) 位格雷码不止一种,下面给出其中一种格雷码的生成算法:

综上,(n + 1) 位格雷码,由 (n) 位格雷码的 (2^n) 个二进制串按顺序排列再加前缀 0,和按逆序排列再加前缀 1 构成,共 (2^{n+1}) 个二进制串。另外,对于 (n) 位格雷码中的 (2^n) 个 二进制串,我们按上述算法得到的排列顺序将它们从 (0 \sim 2^n – 1) 编号。

按该算法,2 位格雷码可以这样推出:

同理,3 位格雷码可以这样推出:

现在给出 (n),(k),请你求出按上述算法生成的 (n) 位格雷码中的 (k) 号二进制串。

输入格式

仅一行两个整数 (n),(k),意义见题目描述。

输出格式

仅一行一个 (n) 位二进制串表示答案。

样例 #1

2 3
10

样例 #2

3 5
111

样例 #3

44 1145141919810
00011000111111010000001001001000000001100011

【样例 1 解释】

2 位格雷码为:00,01,11,10,编号从 0∼3,因此 3 号串是 10。

【样例 2 解释】

3 位格雷码为:000,001,011,010,110,111,101,100,编号从 0∼7,因此 5 号串是 111。

【数据范围】

对于 (50\%) 的数据:(n \leq 10)

对于 (80\%) 的数据:(k \leq 5 \times 10^6)

对于 (95\%) 的数据:(k \leq 2^{63} – 1)

对于 (100\%) 的数据:(1 \leq n \leq 64), (0 \leq k \lt 2^n)

思路:

我们观察题目给的一组处理好的串(我们称每一个经处理后的格雷数为串)

000,001,011,010,110,111,101,100,

会惊奇地发现

前四个串第一位数都为0

000, 001, 011, 010)
数字的加粗好像不是很明显

后四个串第一位数都是1

110, 111, 101, 100)

然后我们从中间分开

前四个串放一起

后四个串放一起

继续看

又会惊奇地发现

前两个串的第二位都是0(0 00,0 01)设这组串为a

后两个串的第二位都是1(0 11,0 10)设这组串为b

  • 二分a(00 0,00 1
    前一个串的第三位都是0 (即前半部分)
    后一个串的第三位都是1 (即后半部分)
  • 二分b(01 1,01 0
    前一个串的第三位都是1 (即前半部分)
    后一个串的第三位都是0 (即后半部分)

前两个串的第二位都是1(1 10,1 11)设这组串为c

后两个串的第二位都是0(1 01,1 00)设这组串为d

  • 二分c(11 0,11 1
    前一个串的第三位是0 (即前半部分)
    后一个串的第三位是1 (即后半部分)
  • 二分d(10 1,10 0
    前一个串的第三位是1 (即前半部分)
    后一个串的第三位是0 (即后半部分)

我们理一下思路

就会发现一个规律:

也就是看k在上一个阶段
是在前半段
还是后半段

  • 前半段对应位数的字符则是0
  • 后半段是1

  • 前半段对应位数的字符则是1

  • 后半段是0

可以在处理的过程中直接输出

不需要存

还有一点!!

一定要用unsigned long long !!!!!

下面给出代码

#include
#include
#include

using namespace std;

unsigned long long k,bk;
int n;
bool flag;

int main()
{
    cin>>n>>k;
    bk=pow(2,n-1);//从0开始编号则n-1

    while(bk)//直到长度为0
    {
        if(!flag)
        {
        if(k < bk) cout<= bk)
            {
            cout<= bk) { //如果k大于bk则在后半段
        cout<>= 1;//每次去掉一半,k在前半段则去掉后半段长度,
                                          在后半段则去掉前半段长度
    }

    return 0;
}

Original: https://www.cnblogs.com/watasky/p/16448948.html
Author: watasky
Title: 【题解】[CSP-S2019] 格雷码

原创文章受到原创版权保护。转载请注明出处:https://www.johngo689.com/604116/

转载文章受原作者版权保护。转载请注明原作者出处!

(0)

大家都在看

亲爱的 Coder【最近整理,可免费获取】👉 最新必读书单  | 👏 面试题下载  | 🌎 免费的AI知识星球