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
};