来自小豆子
2025-06-28 10:42:40
发布于:广西
当 n=10 时,我们需要生成 10 位格雷码中编号从 0 到 9 的 10 个数字串。格雷码的生成可以用公式:格雷码 = k ^ (k >> 1),其中 k 是编号,然后转换为 10 位二进制串(补前导 0)。
计算过程与结果:
k=0
0 ^ 0 = 0 → 二进制 0000000000
k=1
1 ^ 0 = 1 → 二进制 0000000001
k=2
2 ^ 1 = 3 → 二进制 0000000011
k=3
3 ^ 1 = 2 → 二进制 0000000010
k=4
4 ^ 2 = 6 → 二进制 0000000110
k=5
5 ^ 2 = 7 → 二进制 0000000111
k=6
6 ^ 3 = 5 → 二进制 0000000101
k=7
7 ^ 3 = 4 → 二进制 0000000100
k=8
8 ^ 4 = 12 → 二进制 0000001100
k=9
9 ^ 4 = 13 → 二进制 0000001101
最终输出(10 位格雷码):
plaintext
0000000000
0000000001
0000000011
0000000010
0000000110
0000000111
0000000101
0000000100
0000001100
0000001101
小技巧解释:
每个格雷码串相邻的两个数,只有一个位置的 0 和 1 不同哦~ 比如 k=1(0000000001)和 k=2(0000000011),只有从右数第 2 位不一样~ 😊
小朋友,我们来玩一个有趣的 “魔法数字串” 游戏呀~
什么是格雷码?
格雷码是一种特别的数字串排列,就像排队一样,每个数字串都是由 0 和 1 组成的。它有个神奇的规则:相邻的两个数字串,只有一个位置的 0 和 1 不一样,而且第一个和最后一个也算相邻哦~
题目让我们做什么?
题目说:“给你一个位数 n 和一个编号 k,找出 k 号的 n 位格雷码数字串。”
比如,n=2(两位数字串),k=3 时,答案是 “10”,就像下面这样:
怎么用简单方法找到答案?
这里有个小魔法公式,能快速算出格雷码哦~
魔法步骤:
把 k 变成 “魔法数”:用 k 和 k 除以 2 的结果玩 “抢椅子” 游戏(学名叫 “异或”,这里可以理解为 “不同就赢”)。
比如 k=3,k 除以 2 是 1(因为 3÷2=1 余 1),那魔法数就是 3 和 1 比,哪里不一样呢?
3 的二进制是 11,1 的二进制是 01,比一下:
第一位(从右数):1 和 1 一样,第二位:1 和 0 不一样 → 所以魔法数是 10(二进制),也就是十进制的 2。
把魔法数变成 n 位的数字串:
比如 n=2,魔法数是 2(二进制 10),刚好两位,就是答案 “10” 啦~
再举个例子试试?
输入:n=3,k=5
k=5,k 除以 2 是 2(5÷2=2 余 1),魔法数 = 5 和 2 比哪里不一样:
5 的二进制是 101,2 的二进制是 010,比一下:
第一位:1 和 0 不一样,第二位:0 和 1 不一样,第三位:1 和 0 不一样 → 魔法数是 111(二进制),也就是 7。
n=3,魔法数 7 的二进制刚好是 111,所以答案就是 “111”~
小朋友的小练习:
如果 n=1,k=1,格雷码是多少呢?
k=1,除以 2 是 0,魔法数 = 1^0=1(二进制 1),n=1,所以答案是 “1”~
是不是很简单呀?记住这个小魔法,以后遇到格雷码问题就能轻松解决啦~ 😊
这里空空如也
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