升序输出长度为5的01串(C++ bitset 用法)

悠悠 2022-01-30 08:35 153阅读 0赞

#### 升序输出长度为5的01串 ####

题目描述：对于长度为5位的一个01串，每一位都可能是0或1，一共有32种可能。它们的前几个是：  
00000  
00001  
00010  
00011  
00100  
请按从小到大的顺序输出这32种01串。

#### 解法： ####

1.  直接暴力：用五个for循环模拟输出即可；
2.  数组模拟十进制转换二进制；

#include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    int main(){ 
    	
    	int a[6];
    	for(int i=0;i<32;i++){ 
    		memset(a,0,sizeof(a));
    		int num=i,z=0;
    		while(num!=0){ 
    			a[z++]=num%2;
    			num/=2;
    		}
    		for(int j=4;j>=0;j--)
    			printf("%d",a[j]);
    		printf("\n");
    	}
    	return 0;
    }

1.  模拟二进制运算

#include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    int main(){ 
    
        char a[6] = "00000";
        for(int i=0; i<32; i++){ 
            puts(a);
            a[4] += 1;
            for(int j=4; j>=0; j--){ 
                if(a[j]=='2'){ 
                    a[j-1]+=1;
                    a[j]='0';
                }
            }
        }
        return 0;
    }

1.  巧用 *bitset*

#include <bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    
    int main(){ 
    
        bitset<5> b;
        for(int i = 0; i < 32; i++){ 
            b = i;
            cout<<b<<endl;
        }
        return 0;
    }

## C++ bitset 用法介绍 ##

C++的 bitset 在 bitset 头文件中，它是一种类似数组的结构，它的每一个元素只能是０或１，每个元素仅用１bit 空间，相当于一个char元素所占空间的八分之一。。

#### 具体用法: ####

常用构造函数有 4 种，如下:

bitset<8> bitset1;　　   //无参构造，长度为8，默认每一位为0
        bitset<8> bitset(12);　　//以整形数为参数，长度为8，二进制保存，前面用0补充
    
        string s = "100101";     //用string为参数，字符串只能包含 '0' 或 '1' 
        bitset<8> bitset3(s);　　//长度为8，前面用0补充
        
        char s2[] = "10101";     //用char数组为参数，字符串只能包含 '0' 或 '1' 
        bitset<8> bitset4(s2);　 //长度为8，前面用0补充
    
        cout << bitset1 << endl;　　//00000000
        cout << bitset2 << endl;　　//00001100
        cout << bitset3 << endl;　　//00100101
        cout << bitset4 << endl;　　//00010101

#### 注意： ####

*  构造时，需在<>中表明bitset 的大小(即size)。
 *  用字符串构造时，字符串只能包含 ‘0’ 或 ‘1’ ，否则会抛出异常。
 *  此外，可以通过 \[ \] 访问元素(类似数组)，注意最低位下标为０。
 *  在进行有参构造时:
    
     *  若参数的二进制表示比bitset的size小，则在前面用０补充；
     *  若比bitset的size大，参数为**整数**时取后面部分，参数为**字符串**时取前面部分

bitset<2> b1(8);　　 // 8 的二进制为1000（长度为４），但 b1 的 size=2，只取后面部分，即00
    
        string s = "100111";　　
        bitset<4> b2(s);　　 // s 的 size=6，而 b2 的 size = 4，只取前面部分，即 1001
    
        char s2[] = "111100";
        bitset<4> b3(s2);　　// 与 b2 同理，只取前面部分，即1110
    
        cout << bitset1 << endl;　　// 00
        cout << bitset2 << endl;　　// 1001
        cout << bitset3 << endl;　　// 1111

#### bitset的运算 ####

bitset的运算就像一个普通的整数一样，可以进行与(&)、或(|)、异或(^)、左移(<<)、右移(>>)、取反(~) 等操作。

bitset<4> a (string("1001"));
        bitset<4> b (string("0011"));
    
        cout << (a ^= b) << endl;       // a = 1010 (a对b按位异或后赋值给a)
        cout << (a &= b) << endl;       // a = 0010 (按位与后赋值给a)
        cout << (a |= b) << endl;       // a = 0011 (按位或后赋值给a)
        cout << (a & b) << endl;        // 0011 (按位与，不赋值)
        cout << (a | b) << endl;        // 0011 (按位或，不赋值)
        cout << (a ^ b) << endl;        // 0000 (按位异或，不赋值)
    
        cout << (a <<= 2) << endl;        // a = 1100 (左移2位，低位补0，有自身赋值)
        cout << (a >>= 1) << endl;        // a = 0110 (右移1位，高位补0，有自身赋值)
        cout << (a << 1) << endl;         // 1100 (左移，不赋值)
        cout << (a >> 1) << endl;         // 0011 (右移，不赋值)
    
        cout << (a == b) << endl;       // false (0110 == 0011为false)
        cout << (a != b) << endl;       // true (0110 != 0011为true)
    
        cout << (~a) << endl;           // 1001 (按位取反)

###### 注意：这份代码注释部分是每一步根据上一步的a,b的值进行运算的结果 ######

#### bitset的相关函数 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">函数</th> 
   <th align="center">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">b.size()</td> 
   <td align="center">返回大小（位数）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.count()</td> 
   <td align="center">返回 1 的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.any()</td> 
   <td align="center">返回是否有 1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.none()</td> 
   <td align="center">返回是否没有 1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.set()</td> 
   <td align="center">全都变成 1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.set ( p )</td> 
   <td align="center">将第p + 1位变成 1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.set(p, x)</td> 
   <td align="center">将第p + 1位变成x</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.reset()</td> 
   <td align="center">全都变成 0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.reset ( p )</td> 
   <td align="center">将第p + 1位变成 0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.flip()</td> 
   <td align="center">全都取反</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.flip ( p )</td> 
   <td align="center">将第p + 1位取反</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.to_ulong()</td> 
   <td align="center">返回它转换为unsigned long的结果，如果超出范围则报错</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">b.to_string()</td> 
   <td align="center">返回它转换为string的结果</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>