学习笔记05

一、bitset

T0517 整数原码

有一个short int 的整数，编写一个signMagnitude函数输出它的16位二进制原码。

输入格式

一个整型整数。

输出格式

输出一行，即该整数的原码表示。

样例输入

-10

样例输出

1000000000001010B

#include<iostream>

#include<bitset>

using namespace std;

string signMagnitude(short int num)

{

bitset<16>binary;

if(num < 0)

{

binary.set(15);

num = -num;

}

for(int i = 0;i < 15;i++)

{

if(num & (1 << i))

{

binary.set(i);

}

}

return binary.to_string();

}

int main()

{

short int num;

cin >> num;

string magnitude = signMagnitude(num);

cout << magnitude << "B" << endl;

return 0;

}

T0518 整数反码

有一个short int 的整数，编写一个_1sComplement函数输出他的16位二进制反码。

输入格式

一个整型整数。

输出格式

输出一行，即该整数的反码表示。

样例输入

-1

样例输出

1111111111111110B

#include <iostream>

#include <bitset>

using namespace std;

// 函数：计算并返回 short int 的 16 位反码

string _1sComplement(short int num)

{

    // 使用 bitset<16> 来表示 16 位二进制数

    bitset<16> binary(num);

    // 计算反码

    if (num < 0)

    {

        binary.set(15);

        num = -num;

        for (int i = 0; i < 15; i++)

        {

            if (num & (1 << i))

            {

                binary.reset(i);

            }

            else

            {

                binary.set(i);

            }

        }

    }

    if (num > 0)

    {

        bitset<16>binary = ~binary;

    }  

    // 返回反码的字符串表示

    return binary.to_string();

}



int main() {

    short int num;

    cin >> num;

    string complement = _1sComplement(num);

    cout << complement << "B" << endl;



    return 0;

}

T0516 整数补码

有一个int 的整数，编写一个_2sComplement函数输出它的32位二进制补码。

输入格式

一个整型整数。

输出格式

输出一行，即该整数的补码表示。

样例输入

9

样例输出

00000000000000000000000000001001B

<正数的补码就是原码>

#include<iostream>

#include<bitset>

using namespace std;

string _2sComplement(int num)

{

bitset<32>binary(num);



/*if(num > 0)

 {

bitset<32>binary = ~binary;

 }



if(num < 0)

{

binary.set(31);

num = -num;

for(int i = 0;i < 31 ; i++)

{

if(num & (1 << i))

{

binary.reset(i);

}

else 

{

binary.set(i); 

}

}

}*/

return binary.to_string();

}



int main()

{

int num;

cin >> num;

string complement = _2sComplement(num);

cout << complement << "B" << endl;

return 0;

}

二、ISBN-13校验码验证

如下图： 978-7 表示中国大陆-汉语 ; 出版社代码为302；书序码为38141；校验码为9。

 

校验码的计算方法如下：

第1位数字乘以1加上第2位数字乘以3，再第3位数字乘以1，再加上第4位数字乘以3……以此类推，用所得的结果mod 10，再用10减去所得的余数即为校验码，如果校验码为10，则校验码为0。

例如ISBN号码978-7-302-38141-9，它的校验码的计算方法是

(1) 9*1+7*3+8*1+7*3+3*1+0*3+2*1+3*3+8*1+1*3+4*1+1*3= 91

(2) 91%10 =1

(3) 10-1=9

所以校验码为: 9。

编写程序判断输入的ISBN号码中识别码是否正确，如果正确，则仅输出“Right”；如果错误，则输出是正确的ISBN号码。

输入格式

　　输入只有一行，是一个字符序列，表示一本书的ISBN号码（保证输入符合ISBN号码的格式要求）。

输出格式

　　输出一行，假如输入的ISBN号码的识别码正确，那么输出“Right”，否则，按照规定的格式，输出正确的ISBN号码（包括分隔符“-”）。

样例1输入

978-7-302-38141-9

样例1输出

Right

样例2输入

978-7-04-054518-3

样例2输出

978-7-04-054518-0

#include <iostream>
#include <string>

// 计算ISBN-13的校验码
char calculateCheckDigit(const std::string& isbn) 
{
    int total = 0;
    for (size_t i = 0; i < isbn.length() - 1; ++i) 
    {
        //将字符串转化为整数
        /*isbn[i] 是ISBN字符串中的第i个字符。
          '0' 是字符'0'的ASCII值。
          isbn[i] - '0' 将字符转换为其对应的整数值。例如，如果isbn[i]是字符'5'，那么'5' - '0'的结果是整数5。*/

        if (i % 2 == 0) 
        {
            total += (isbn[i] - '0') * 1;
        }
        else 
        {
            total += (isbn[i] - '0') * 3;
        }
    }
    int checkDigit = (10 - (total % 10)) % 10;
    return '0' + checkDigit;
   
    // 将整数校验码转换为字符
    /*checkDigit: 这是一个整数值，范围从 0 到 9。
      '0': 在 C++ 中，字符 '0' 的 ASCII 值是 48。
      '0' + checkDigit: 将整数 checkDigit 加到字符 '0' 的 ASCII 值上，从而得到相应的字符。*/
}

// 验证ISBN-13码是否正确，并在必要时生成正确的ISBN-13码
std::string validateISBN(const std::string& isbn)
{
    // 去掉连字符
    std::string isbnCleaned;
    for (char ch : isbn) 
    {
        if (ch != '-')
        {
            isbnCleaned += ch;
        }
    }

    // 计算预期的校验码
    char calculatedCheckDigit = calculateCheckDigit(isbnCleaned);

    // 比较计算出的校验码与提供的校验码
    if (calculatedCheckDigit == isbnCleaned.back()) 
    {
        return "Right";
    }
    else 
    {
        // 替换错误的校验码为正确的校验码
        std::string correctISBN = isbnCleaned.substr(0, 12) + calculatedCheckDigit;
        // 重新插入连字符以匹配输入格式
        std::string correctISBNFormatted = correctISBN.substr(0, 3) + "-" +
            correctISBN.substr(3, 1) + "-" +
            correctISBN.substr(4, 3) + "-" +
            correctISBN.substr(7, 5) + "-" +
            correctISBN.substr(12, 1);
     
        return correctISBNFormatted;
    }
}

int main() 
{
    std::string isbnInput;
    std::cout << "请输入ISBN-13码: ";
    std::cin >> isbnInput;

    std::string result = validateISBN(isbnInput);
    std::cout << result << std::endl;

    return 0;
}

substr 是 std::string 类的一个成员函数，用于提取子字符串。其语法如下：

std::string substr(size_t pos, size_t len) const;

• pos: 子字符串的起始位置（从0开始）。
• len: 子字符串的长度。如果省略，则提取从 pos 开始到字符串末尾的所有字符。

分析每一部分

1. 第一部分:

   correctISBN.substr(0, 3)

   • 起始位置: 0
   • 长度: 3
   • 提取前3个字符。例如，对于 9787302381419，这部分是 978。

2. 第二部分

   correctISBN.substr(3, 1)

   • 起始位置: 3
   • 长度: 1
   • 提取第4个字符。例如，对于 9787302381419，这部分是 7。

3. 第三部分:

   correctISBN.substr(4, 3)

   • 起始位置: 4
   • 长度: 3
   • 提取第5到第7个字符。例如，对于 9787302381419，这部分是 302。

4. 第四部分:

   correctISBN.substr(7, 5)

   • 起始位置: 7
   • 长度: 5
   • 提取第8到第12个字符。例如，对于 9787302381419，这部分是 38141。

5. 第五部分:

   correctISBN.substr(12, 1)

   • 起始位置: 12
   • 长度: 1
   • 提取第13个字符。例如，对于 9787302381419，这部分是 9。