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89.格雷编码

程序员文章站 2022-07-15 12:06:23
...

格雷编码是一个二进制数字系统,在该系统中,两个连续的数值仅有一个位数的差异。

给定一个代表编码总位数的非负整数 n,打印其格雷编码序列。格雷编码序列必须以 0 开头。

示例

输入: 2
输出: [0,1,3,2]
解释:
00 - 0
01 - 1
11 - 3
10 - 2

对于给定的 n,其格雷编码序列并不唯一。
例如,[0,2,3,1] 也是一个有效的格雷编码序列。
00 - 0
10 - 2
11 - 3
01 - 1

输入: 0
输出: [0]
解释: 我们定义格雷编码序列必须以 0 开头。
     给定编码总位数为 n 的格雷编码序列,其长度为 2n。当 n = 0 时,长度为 20 = 1。
     因此,当 n = 0 时,其格雷编码序列为 [0]。

解法

我们来看下格雷编码的生成过程:对之前的编码先正序加 0,然后倒序加 1

故第n位的格雷编码的数量为第 n-1 位的两倍。
89.格雷编码
题目要求输出十进制的格雷编码列表,故算法如下:

  • 正序加 0:十进制结果不变,不需对列表已有元素进行操作
  • 倒序加 1:十进制结果改变,需倒序遍历已有元素,在其基础上加 2i (二进制加 1),并添加至列表。
  • 循环 n 次,返回列表。
 public IList<int> GrayCode(int n)
        {
            IList<int> res = new List<int>{0};
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                for (int j = res.Count-1; j >= 0; j--)
                {
                    //对之前的元素逆序加“1”
                    res.Add(res[j] + (int)Math.Pow(2, i));
                }
            }
            return res;
        }