算法十一:大转盘

2023-12-24 19:59
文章标签 算法 十一 大转盘

本文主要是介绍算法十一:大转盘,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

免费版:算法十一:大转盘

问题描述

邓老师有一个大转盘,被平分成了 2^n 份。

邓老师还有一个长度为 2^n 的数组 a(下标从 0 开始),其中的每个元素都是 0 或 1。于是邓老师就可以选择大转盘上的一个位置,将 a[0] 填入其中,然后按顺时针顺序依次将 a[1],a[2],…,a[2^n-1] 填入。

对于大转盘上的一个指定位置,邓老师可以从它开始,取出顺时针方向的 n 个位置,并将它们按原顺序拼接起来,得到一个长度为 n 的 01 串,也就是一个 n 位二进制数。我们把这个二进制数称作从这个位置开始的幸运数

显然地,大转盘上共有 2^n 个位置可以获得幸运数,而巧合的是 n 位二进制数恰好也有 2^n 个,所以邓老师希望这些所有的幸运数包含了所有的 n 位二进制数。

请输出一个数组 a,使其满足邓老师的要求。(如果有多解,输出任一即可)

简要题意

给定整数n(1<= n <=16),有一个切成了2^n块的圆盘,每块有一个数字0或1.从第i个格子出发,顺时针走过n个格子,依次读出n个数字形成一个二进制数ai。

下面是一个 n=3 的例子。

输入格式

一行一个整数 n。

输出格式

输出一行 2^n 个字符,第 i 个字符(1<=i<=2^n)表示 a[i-1]。

样例输入

3

样例输出

01011100

数据范围

本题包含 16 个测试点。对于第 i 个测试点(1<=i<=16),满足 n=i。

提示

[如果把所有 n-1 位二进制数建立节点,将所有的 n 位二进制数视为单向边。对于边 x,设其前 n-1 位为 u,后 n-1 位为 v,则其连接 u,v。]

[在这张图上求出欧拉回路,答案与欧拉回路有何关联呢?]

一. 伪代码

二. C++代码实现

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// ================= 代码实现开始 =================
//allOne:全1的二进制,用于二进制"与运算",allOne=2^(n-1)-1
//vis:vis[i][u]表示从u出发,值为1的边
//ans:答案

int allOne;
vector<bool> vis[2];
string ans;
//计算2^x
//x:指数
//返回值:2^x

int twoPow(int x){
    return 1<<x;
}
//求欧拉回路
//u:当前所在节点

void dfs(int u){
    for(int i=0; i<2; ++i)
        if(!vis[i][u]){
            int v = ((u<<1)|i)&allOne;//将u左移一位,然后将最低位置为1,再将最高位去掉
            vis[i][u] = 1;
            //递归v,加入数字到ans中
            dfs(v);
            ans.push_back('0' + i);
        }
}
// 本函数求解大转盘上的数,你需要把大转盘上的数按顺时针顺序返回
// n:转盘大小
// 返回值:将大转盘上的数按顺时针顺序放到一个string中并返回

string getAnswer(int n) {
    //初始化
    allOne = twoPow(n-1)-1;
    ans = "";
    for(int i=0; i<2; ++i)
        vis[i].resize(twoPow(n-1),0);
    dfs(0);
    return ans;
}
// ================= 代码实现结束 =================

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http://www.chinasem.cn/article/532951

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