C++中N个二进制字符串的按位与
在这个问题中,我们得到一个大小为n的二进制字符串数组bin[]。我们的任务是编写一个程序来查找N个二进制字符串的按位与(&)。
在这里,我们将取所有数字并找到它们的按位与,即bin[0] & bin[1] &... bin[n-2] & bin[n]
让我们举个例子来理解这个问题:
输入 −
bin[] = {“1001”, “11001”, “010101”}输出 −
000001
解释 −所有二进制字符串的按位与−
(1001) & (11001) & (010101) = 000001
为了解决这个问题,一种直接而简单的方法是找到两个二进制字符串的按位与,然后找到结果与下一个字符串的按位与,依次类推,直到数组的最后一个字符串。
基本算法如下:
初始 → result = bin[0] and i = 1
步骤1 − 重复步骤2和3,直到数组结束。
步骤2 − result = result & bin[i]
步骤3 − i++;
步骤4 − 打印结果。
现在,让我们用这种方法来解决示例:
bin[] = {“1001”, “11001”, “010101”}
result = bin[0] = 1001, i = 1迭代1 −
result = 1001 & 11001 = 01001 i = 2
迭代2 −
result = 01001 & 010101 = 000001 i = 3. END
示例
用于说明上述解决方案的程序:
#include <iostream>
using namespace std;
int changeLength(string &a, string &b){
int lengtha = a.length();
int lengthb = b.length();
int zeros = abs(lengtha-lengthb);
if (lengtha<lengthb) {
for (int i = 0 ; i<zeros; i++)
a = '0' + a;
return lengthb;
}
else {
for (int i = 0 ; i<zeros; i++)
b = '0' + b;
}
return lengtha;
}
string bitwiseAND(string binary1, string binary2){
int length = changeLength(binary1,binary2);
string result = "";
for (int i = 0 ; i<length; i++){
result = result+(char)((binary1[i] - '0' & binary2[i]-'0')+'0');
}
return result;
}
int main(){
string bin[] = {"1001", "11001", "010101"};
int n = sizeof(bin)/sizeof(bin[0]);
string result;
if (n<2){
cout<<bin[n-1]<<endl;
}
else{
result = bin[0];
for (int i = 1; i<n; i++)
result = bitwiseAND(result, bin[i]);
cout <<result<<endl;
}
}输出
000001
这种方法很简单,但不是最有效的方法,因为它需要遍历字符串。
让我们讨论一个更有效的解决方案:
在这里,我们将找到二进制数中最小的位和最大的位的数量。然后,我们将找到每个位的按位与,最后我们将添加前导0(0的数量将是最大值 - 最小值)。
让我们举个例子来说明解决方案:
bin[] = {"1001", "11001", "010101"}
Largest = 010101 smallest = 1001
010101 & 1001 = 00001示例
用于显示上述方法实现的程序:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
string bitwiseANDarray(string* bin, int n){
string result;
int minSize = INT_MAX;
int maxSize = INT_MIN;
for (int i = 0; i < n; i++) {
reverse(bin[i].begin(), bin[i].end());
minSize = min(minSize, (int)bin[i].size());
maxSize = max(maxSize, (int)bin[i].size());
}
for (int i = 0; i < minSize; i++) {
bool setBit = true;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (bin[j][i] == '0') {
setBit = false;
break;
}
}
result += (setBit ? '1' : '0');
}
for (int i = 0; i<abs(maxSize-minSize); i++)
result += '0';
reverse(result.begin(), result.end());
return result;
}
int main(){
string arr[] = {"1001", "11001", "010101"};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
cout<<bitwiseANDarray(arr, n);
return 0;
}输出
000001
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