LeetCode 89. 格雷编码(C、C++、python)

格雷编码是一个二进制数字系统,在该系统中,两个连续的数值仅有一个位数的差异。

给定一个代表编码总位数的非负整数 n,打印其格雷编码序列。格雷编码序列必须以 0 开头。

示例 1:

输入: 2
输出: [0,1,3,2]
解释:
00 - 0
01 - 1
11 - 3
10 - 2

对于给定的 n,其格雷编码序列并不唯一。
例如,[0,2,3,1] 也是一个有效的格雷编码序列。

00 - 0
10 - 2
11 - 3
01 - 1

示例 2:

输入: 0
输出: [0]
解释: 我们定义格雷编码序列必须以 0 开头。
     给定编码总位数为 n 的格雷编码序列,其长度为 2nn = 0 时,长度为 20 = 1。
     因此,当 n = 0 时,其格雷编码序列为 [0]。

思路: n=0,0        n=1, 0  1

      n=2,00  

           01

           11

           10

      n=3,000

           001

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           011

           010

           110

           111

           101

           100

可以发现,n+1时,只要把数字翻转过来,最高位置为1即可满足条件,代码如下:

C

/**
 * Return an array of size *returnSize.
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */
int* grayCode(int n, int* returnSize) 
{
    int count=pow(2,n);
    int* res=(int*)malloc(sizeof(int)*count);
    res[0]=0;
    int k=1;
    if(n>0)
    {
        res[1]=1;
        k=2;
        int i=2;
        while(i<=n)
        {
            int m=k;
            int cc=pow(2,i-1);
            for(int j=0;j<m;j++)
            {
                res[k++]=cc+res[m-1-j];
            }
            i++;
        }
    }
    *returnSize=k;
    return res;
}

C++

class Solution {
public:
    vector<int> grayCode(int n) 
    {
        vector<int> res;
        if(0==n)
        {
            res.push_back(0);
        }
        else
        {
            res.push_back(0);
            res.push_back(1);
            int i=2;
            while(i<=n)
            {
                int m=res.size();
                int cc=pow(2,i-1);
                for(int j=0;j<m;j++)
                {
                    res.push_back(cc+res[m-1-j]);
                }
                i++;
            }
        }
        return res;
    }
};

python

class Solution:
    def grayCode(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: List[int]
        """
        res=[0]
        if n>0:
            res.append(1)
            i=2
            while i<=n:
                m=len(res)
                cc=2**(i-1)
                for j in range(m):
                    res.append(cc+res[m-1-j])
                i+=1
        return res

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