算法Day28 二进制差异序列(格雷码)

二进制差异序列(格雷码)

Description

n 位二进制差异序列是一个由2^n个整数组成的序列,其中:
每个整数都在范围[0, 2^n - 1]内(含0和2^n - 1)
第一个整数是0
一个整数在序列中出现不超过一次
每对相邻整数的二进制表示恰好一位不同,且
第一个和最后一个整数的二进制表示恰好一位不同
给你一个整数n,返回任一有效的n位二进制差异序列,1≤n ≤ 16

Input

输入一个整数n

Output

输出二进制差异序列,每个数之间空格隔开

Sample

在这里插入图片描述

代码

import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);int n = scanner.nextInt();int powN = (int) Math.pow(2, n);int[] grayCode = new int[powN];for (int i = 0; i < powN; i++) {grayCode[i] = toGrayCode(i);System.out.print(grayCode[i] + " ");}}public static int toGrayCode(int i) {return i ^ (i >> 1);}}

思路

首先,n位对应的格雷码不止一个
因此只需要找到一个格雷码输出即可

格雷码跟8421码一样,也是一种对数字进行二进制编码的方法,只是编码方法跟常见的8421二进制编码方法不一样。
例如:
n = 3 的 8421 编码和选取的一组格雷码

在这里插入图片描述

可以通过这组观察出特殊的规律
1、8421码最左边一位不变,保留下来成为格雷码的最左边一位;
2、从左边第二位开始,将8421码的每一位与它左边的一位相 异或 得到对应位的格雷码;
3.也就是将其与其右移一位进行异或操作(正数右移左补0)

因此可以采取

/**
*i指0-2^n数字
*/
int graycode = i ^ (i >> 1);

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