把M位的2^M种不同的0-1串按圆排列划分(1)

原题描述如下:

假定一个M bits的0-1串, 那么总共有2^M种不同的字符串, 凡是可以通过循环左移的字符串划为一组,找出每个组的一个代表即可。如何设计一个算法? M取值3-32

思路如下:

因为题目中涉及循环左移,移动过程中串中1和0的个数不变,因而可以先把所有串按其中1的个数分组,由于0的个数加上1的个数等于M,所以只需考虑0到(M + 1)/2个1的情况,(M + 1)/2 +1到M的情况类似于前者。

设N为M位中1的个数,必有0<=N<=M。

容易看出,N==0时,循环左移,串不变。故它独立成为一组,且为该组的代表。

同时容易看出,当N==1时,循环左移,串有M种变。其中任意一个串都可作为改组的代表。为了统一,我们约定左端优先放1,即该组代表为10…0。1个1,(M-1)个0.

当N大于2时,为了更清晰的表达问题,找出规律,我们需要对组代表换一种表示方式:用相邻两个1之间的0的个数表示0-1串。如11100010,可以表示为(0,0,3,1)

 

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