LeetCode——89. 格雷编码(JavaScript)

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 1:

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

示例 2:

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]。

思路:

依次改变每位的0/1,看是否出现过,若出现过,则更新当前的数,并重新开始从第一位开始改变。

以 n=3 为例
设置一个 arr = [0,0,0],表示 0 的三位二进制编码,
设置一个set,用来保存出现过的编码,初始为 {’000‘},
设置一个res数组,用来保存结果序列,初始为 [0]
n = 3 时的格雷编码序列长度应该为 2 的 3次方,即8.
当 res 长度小于 8 时开始循环,

while(res.length < 2 ** n) {
	// 设置一个临时变量,temp
	let temp = arr.slice()	// .slice()是拷贝,修改temp不会对arr造成影响
	// 开始依次改变每一位
	for (let i = 0; i < n; i++) {
		temp[i] ^= 1	// 异或操作,1变0,0变1
		let str = temp.join('')	// str为二进制编码字符串
		若str在set中,则什么都不发生,
		若不在,则说明此编码符合要求,要将此编码加入set,还要计算此数字并加入res,最后更新arr为temp,break}
}

还要写一个根据二进制编码求得数字的函数:

  const strToNum = str => {
    let num = 0
    let len = str.length
    for (let i = 0; i < len; i++) {
      if (str[i] === '1') {
        num += 2 ** (n-i-1)
      }
    }
    return num
  }

最终代码:

/** * @param {number} n * @return {number[]} */
var grayCode = function(n) {
  const strToNum = str => {
    let num = 0
    let len = str.length
    for (let i = 0; i < len; i++) {
      if (str[i] === '1') {
        num += 2 ** (n-i-1)
      }
    }
    return num
  }
  
  let res = [0]
  let arr = Array(n).fill(0)
  let set = new Set()
  set.add(arr.join(''))
  while (res.length < 2 ** n) {
    let temp = arr.slice()
    for (let i = 0; i < n; i++) {
      temp[i] ^= 1    // 异或操作,1变0,0变1 
      let str = temp.join('')
      if (set.has(str)) {
        temp[i] = arr[i]  // 若已存在,则变回去
      } else {
        set.add(str)
        res.push(strToNum(str))
        arr = temp
        break;
      }
    }
  }
  
  return res
};
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