检查是否可以通过在 C++ 中更改 1 位或 2 位来使给定的两个数字相等。


在计算机编程领域,许多操作都围绕数值进行。在某些情况下,可能需要确定修改几位数字能否使两个数字相等。虽然这个问题可能具有挑战性,但正确的策略可以带来成功的解决方案。

语法

为了建立理解算法的坚实基础,让我们首先熟悉随后使用此特定方法进行编码中使用的语法。

bool checkEquality(int num1, int num2);

为了确定是否可以通过仅更改一位或两位来使两个给定的整数 num1 和 num2 相等,使用 checkEquality 函数生成布尔响应。

算法

以下是我们算法的逐步分解:

  • 确定 num1 和 num2 的异或结果,并将输出赋值给一个名为 xorResult 的新变量。

  • 使用该算法计算 xorResult 中已设置位的数量,然后将结果赋值给名为 setBitCount 的变量。

  • 为了操作成功,setBitCount 必须不超过 2。在这种情况下,我们的函数将返回 true。如果它超过此指定阈值,我们可以得出结论,我们的输出必须为 false。

  • 现在我们拥有了算法,让我们深入探讨至少两种不同的方法来解决这个问题。

方法 1:位操作

在这种方法中,我们将使用位操作来检查是否可以使数字相等。

示例

#include <iostream>

bool checkEquality(int num1, int num2) {
   int xorResult = num1 ^ num2;
   int bitCheck = xorResult & (xorResult - 1);
   return (bitCheck == 0);
}

int main() {
   int number1, number2;
   std::cout << "Enter the first number: ";
   std::cin >> number1;
   std::cout << "Enter the second number: ";
   std::cin >> number2;
    
   bool result = checkEquality(number1, number2);
   if (result) {
      std::cout << "It is possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   } else {
      std::cout << "It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   }  
   return 0;
}

输出

Enter the first number: Enter the second number: It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits.

解释

提供的 C++ 代码直接检查是否可以通过仅更改其中一位或两位来使两个给定数字相等。为此,代码定义了一个名为“checkEquality”的函数。此函数采用两个整数作为输入,并返回一个布尔值,指示是否可以通过更改一位或两位来使数字相等。

该程序使用异或运算来比较 checkEquality 方法中的两个输入整数。结果存储在变量“xorResult”中。下一步的关键是计算 xorResult 和 xorResult - 1 之间的按位与运算的结果。如果结果为 0,则表示只需更改一位或两位即可使数字相等,函数返回 true。否则,函数返回 false。程序提示用户输入两个数字,然后将这些数字传递给 checkEquality 方法进行最终计算。计算完成后,程序将显示一条消息,指示是否可以通过更改一位或两位来使数字相等。

方法 2:汉明距离法

在这种方法中,我们将使用汉明距离的概念来解决问题。

示例

#include <iostream>

int countSetBits(int num) {
   int count = 0;
   while (num) {
      num &= (num - 1);
      count++;
   }
   return count;
}

bool checkEquality(int num1, int num2) {
   int xorResult = num1 ^ num2;
   int setBitCount = countSetBits(xorResult);
   return (setBitCount <= 2);
}

int main() {
   int number1, number2;
   std::cout << "Enter the first number: ";
   std::cin >> number1;
   std::cout << "Enter the second number: ";
   std::cin >> number2;
    
   bool result = checkEquality(number1, number2);
   if (result) {
      std::cout << "It is possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   } else {
      std::cout << "It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   }   
   return 0;
}

输出

Enter the first number: Enter the second number: It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits.

解释

在这个例子中,我们提供了一个 C++ 程序,该程序旨在确定我们是否可以更改一位或两位以使两个数字相等。此外,还有一个名为“countSetBits”的函数,它利用 Kernighan 算法来确定整数中已设置位的数量。

在 checkEquality 函数中,代码计算两个输入数字的异或 (XOR) 并将其存储在 xorResult 中。然后,它调用 countSetBits 函数来确定 xorResult 中已设置位的数量,并将结果累加到 setBitCount 中。如果 setBitCount 为 2 或更小,则表示只需更改一位或两位即可使数字相等,函数返回 true。否则,它返回 false。

在主函数中,程序提示用户输入两个数字。然后,它使用用户提供的数字调用 checkEquality 函数并存储结果。最后,根据结果的值,程序打印一条适当的消息,指示是否可以通过仅更改一位或两位来使数字相等。

此代码清楚地实现了该问题,利用 XOR 运算和 Kernighan 算法有效地计算已设置位。

结论

我们的文章探讨了确定两个给定数字是否可以通过仅更改一位或两位来使其相等的问题。为了解决这个问题,我们提出了两种有效的方法——位操作方法和汉明距离方法。这两种方法都为该问题提供了有效的解决方案。我们还根据这些方法提供了真实的可执行代码示例。通过理解和实现这些方法,您可以有效地检查是否可以通过更改几位数字来使两个数字相等。

更新于:2023-7-25

浏览量:315

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