热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > 编程语言 > 正文

产生n位元的所有格雷码

这个和之前那篇文章的实现思路相似,没有用php的位运算,效率会低些,算是完整的反映了转换规则,基本上就是:格雷码转成二进制码转成十进制码
格雷码(Gray Code)是一个数列集合,每个数使用二进位来表示,假设使用n位元来表示每个数字,任两个数之间只有一个位元值不同。
例如以下为3位元的格雷码: 000 001 011 010 110 111 101 100 。
如果要产生n位元的格雷码,那么格雷码的个数为2^n.

假设原始的值从0开始,格雷码产生的规律是:第一步,改变最右边的位元值;第二步,改变右起第一个为1的位元的左边位元;第三步,第四步重复第一步和第二步,直到所有的格雷码产生完毕(换句话说,已经走了(2^n) - 1 步)。

用一个例子来说明:
假设产生3位元的格雷码,原始值位 000
第一步:改变最右边的位元值: 001
第二步:改变右起第一个为1的位元的左边位元: 011
第三步:改变最右边的位元值: 010
第四步:改变右起第一个为1的位元的左边位元: 110
第五步:改变最右边的位元值: 111
第六步:改变右起第一个为1的位元的左边位元: 101
第七步:改变最右边的位元值: 100

如果按照这个规则来生成格雷码,是没有问题的,但是这样做太复杂了。如果仔细观察格雷码的结构,我们会有以下发现:
1、除了最高位(左边第一位),格雷码的位元完全上下对称(看下面列表)。比如第一个格雷码与最后一个格雷码对称(除了第一位),第二个格雷码与倒数第二个对称,以此类推。
2、最小的重复单元是 0 , 1。

000
001
011
010
110
111
101
100

所以,在实现的时候,我们完全可以利用递归,在每一层前面加上0或者1,然后就可以列出所有的格雷码。
比如:
第一步:产生 0, 1 两个字符串。
第二步:在第一步的基础上,每一个字符串都加上0和1,但是每次只能加一个,所以得做两次。这样就变成了 00,01,11,10 (注意对称)。
第三步:在第二步的基础上,再给每个字符串都加上0和1,同样,每次只能加一个,这样就变成了 000,001,011,010,110,111,101,100。
好了,这样就把3位元格雷码生成好了。
如果要生成4位元格雷码,我们只需要在3位元格雷码上再加一层0,1就可以了: 0000,0001,0011,0010,0110,0111,0101,0100,1100,1101,1110,1010,0111,1001,1000.

也就是说,n位元格雷码是基于n-1位元格雷码产生的。

推荐阅读
  • Android Studio 安装与配置指南
    本教程详细介绍了如何下载并安装 Android Studio,包括设置 SDK 路径和优化启动性能的方法。通过这些步骤,您可以顺利地开始开发 Android 应用。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了福昕软件公司开发的Foxit PDF SDK ActiveX控件(版本5.20),并提供了关于其在64位Windows 7系统和Visual Studio 2013环境下的使用方法。该控件文件名为FoxitPDFSDKActiveX520_Std_x64.ocx,适用于集成PDF功能到应用程序中。 ... [详细]
  • 本文介绍如何使用PHP在WordPress中根据分类类别ID或名称获取所有相关文章,提供详细的方法和代码示例。 ... [详细]
  • 本题来自WC2014,题目编号为BZOJ3435、洛谷P3920和UOJ55。该问题描述了一棵不断生长的带权树及其节点上小精灵之间的友谊关系,要求实时计算每次新增节点后树上所有可能的朋友对数。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了如何使用 PHP 接收并处理微信支付的回调结果,确保支付通知能够被正确接收和响应。 ... [详细]
  • 小编给大家分享一下如何移除URL中的index.php,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收 ... [详细]
  • 本文详细介绍了如何在PHP中删除数组中的指定元素、第一个元素和最后一个元素,并提供了具体的代码示例和相关函数的使用说明。 ... [详细]
  • 本文详细解析了汉字‘犐’的基本字义及其在古代文献中的应用,旨在为读者提供全面而深入的理解。 ... [详细]
  • 嵌入式开发环境搭建与文件传输指南
    本文详细介绍了如何为嵌入式应用开发搭建必要的软硬件环境,并提供了通过串口和网线两种方式将文件传输到开发板的具体步骤。适合Linux开发初学者参考。 ... [详细]
  • 解决TensorFlow CPU版本安装中的依赖问题
    本文记录了在安装CPU版本的TensorFlow过程中遇到的依赖问题及解决方案,特别是numpy版本不匹配和动态链接库(DLL)错误。通过详细的步骤说明和专业建议,帮助读者顺利安装并使用TensorFlow。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了在XAMPP环境中如何修改Apache和MySQL的默认端口号,并确保WordPress能够正常访问。同时,提供了针对Go语言社区和Golang开发者的相关建议。 ... [详细]
  • 澄清对 IN 语句索引使用常见误解
    本文旨在纠正关于 MySQL 中 IN 语句是否使用索引的常见误解。许多人认为 IN 语句的索引使用与字符串长度有关,实际上,影响因素更为复杂,包括数据分布和 MySQL 版本等因素。 ... [详细]
  • PHP 实现多级树形结构:构建无限层级分类系统
    在众多管理系统中,如菜单、分类和部门等模块,通常需要处理层级结构。为了高效管理和展示这些层级数据,本文将介绍如何使用 PHP 实现多级树形结构,并提供代码示例以帮助开发者轻松实现无限分级。 ... [详细]
  • This article explains how to check if a given string consists solely of English characters, including letters and numbers. It provides a practical PHP function for this purpose. ... [详细]
  • 工作后体重逐渐增加,尽管尚未达到令人担忧的程度,但对于热爱运动的人来说,这一变化难以接受。经过长时间的考虑,我决定重新制定减重计划,以恢复最佳的身体状态。 ... [详细]
author-avatar
X巩工916BGR_426
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有