本文介绍了一种利用bitset实现的二进制手表解决方案，详细解释了bitset的各种操作及其在二进制时间显示上的应用。
A binary watch has 4 LEDs on the top which represent the hours (0-11), and the 6 LEDs on the bottom represent the minutes (0-59).
Each LED represents a zero or one, with the least significant bit on the right.
For example, the above binary watch reads "3:25".
Given a non-negative integer n which represents the number of LEDs that are currently on, return all possible times the watch could represent.
Example:
Input: n = 1
Return: ["1:00", "2:00", "4:00", "8:00", "0:01", "0:02", "0:04", "0:08", "0:16", "0:32"]
Note:
- The order of output does not matter.
- The hour must not contain a leading zero, for example "01:00" is not valid, it should be "1:00".
- The minute must be consist of two digits and may contain a leading zero, for example "10:2" is not valid, it should be "10:02".
＃i nclude <bitset>
using std::bitset;
using std::bitset;
表3-6 初始化bitset对象的方法
bitset<n> b;
b有n位，每位都为0
bitset<n> b(u);
b是unsigned long型u的一个副本
bitset<n> b(s);
b是string对象s中含有的位串的副本
bitset<n> b(s, pos, n);
b是s中从位置pos开始的n个位的副本
1. 用unsigned值初始化bitset对象
当用unsigned long值作为bitset对象的初始值时，该值将转化为二进制的位模式。而bitset对象中的位集作为这种位模式的副本。如果bitset类型长度大于unsigned long值的二进制位数，则其余的高阶位置为0；如果bitet类型长度小于unsigned long值的二进制位数，则只使用unsigned值中的低阶位，超过bitet类型长度的高阶位将被丢弃。
在32位unsigned long的机器上，十六进制值0xffff表示为二进制位就是十六个1和十六个0（每个0xf可表示为1111）。可以用0xffff初始化bitset对象：
// bitvec1 is smaller than the initializer
bitset<16> bitvec1(0xffff); // bits 0 ... 15 are set to 1
// bitvec2 same size as initializer
bitset<32> bitvec2(0xffff); // bits 0 ... 15 are set to 1; 16 ... 31 are 0
// on a 32-bit machine, bits 0 to 31 initialized from 0xffff
bitset<128> bitvec3(0xffff); // bits 32 through 127 initialized to zero
上面的三个例子中，0到15位都置为1。由于bitvec1位数少于unsigned long的位数，因此bitvec1的初始值的高阶位被丢弃。bitvec2和unsigned long长度相同，因此所有位正好放置了初始值。bitvec3长度大于32，31位以上的高阶位就被置为0。
2. 用string对象初始化bitset对象
当用string对象初始化bitset对象时，string对象直接表示为位模式。从string对象读入位集的顺序是从右向左：
string strval("1100");
bitset<32> bitvec4(strval);
bitvec4的位模式中第2和3的位置为1，其余位置都为0。如果string对象的字符个数小于bitset类型的长度，则高阶位将置为0。
string对象和bitset对象之间是反向转化的：string对象的最右边字符（即下标最大的那个字符）用来初始化bitset对象的低阶位（即下标为0的位）。当用string对象初始化bitset对象时，记住这一差别很重要。
不一定要把整个string对象都作为bitset对象的初始值。相反，可以只用某个子串作为初始值：
string str("1111111000000011001101");
bitset<32> bitvec5(str, 5, 4); // 4 bits starting at str[5], 1100
bitset<32> bitvec6(str, str.size() - 4); // use last 4 characters
这里用str中从str[5]开始包含四个字符的子串来初始化bitvec5。照常，初始化bitset对象时总是从子串最右边结尾字符开始的，bitvec5的从0到3的二进制位置为1100，其他二进制位都置为0。如果省略第三个参数则意味着取从开始位置一直到string末尾的所有字符。本例中，取出str末尾的四位来对bitvec6的低四位进行初始化。bitvec6其余的位初始化为0。这些初始化过程的图示如下：
多种bitset操作（表3-7）用来测试或设置bitset对象中的单个或多个二进制位：
表3-7 bitset操作
b.any()
b中是否存在置为1的二进制位？
b.none()
b中不存在置为1的二进制位吗？
b.count()
b中置为1的二进制位的个数
b.size()
b中二进制位的个数
b[pos]
访问b中在pos处的二进制位
b.test(pos)
b中在pos处的二进制位是否为1？
b.set()
把b中所有二进制位都置为1
b.set(pos)
把b中在pos处的二进制位置为1
b.reset()
把b中所有二进制位都置为0
b.reset(pos)
把b中在pos处的二进制位置为0
b.flip()
把b中所有二进制位逐位取反
b.flip(pos)
把b中在pos处的二进制位取反
b.to_ulong()
用b中同样的二进制位返回一个unsigned long值
os << b
把b中的位集输出到os流
bitset<n> b;
b有n位，每位都为0
bitset<n> b(u);
b是unsigned long型u的一个副本
bitset<n> b(s);
b是string对象s中含有的位串的副本
bitset<n> b(s, pos, n);
b是s中从位置pos开始的n个位的副本
1. 用unsigned值初始化bitset对象
当用unsigned long值作为bitset对象的初始值时，该值将转化为二进制的位模式。而bitset对象中的位集作为这种位模式的副本。如果bitset类型长度大于unsigned long值的二进制位数，则其余的高阶位置为0；如果bitet类型长度小于unsigned long值的二进制位数，则只使用unsigned值中的低阶位，超过bitet类型长度的高阶位将被丢弃。
在32位unsigned long的机器上，十六进制值0xffff表示为二进制位就是十六个1和十六个0（每个0xf可表示为1111）。可以用0xffff初始化bitset对象：
// bitvec1 is smaller than the initializer
bitset<16> bitvec1(0xffff); // bits 0 ... 15 are set to 1
// bitvec2 same size as initializer
bitset<32> bitvec2(0xffff); // bits 0 ... 15 are set to 1; 16 ... 31 are 0
// on a 32-bit machine, bits 0 to 31 initialized from 0xffff
bitset<128> bitvec3(0xffff); // bits 32 through 127 initialized to zero
上面的三个例子中，0到15位都置为1。由于bitvec1位数少于unsigned long的位数，因此bitvec1的初始值的高阶位被丢弃。bitvec2和unsigned long长度相同，因此所有位正好放置了初始值。bitvec3长度大于32，31位以上的高阶位就被置为0。
2. 用string对象初始化bitset对象
当用string对象初始化bitset对象时，string对象直接表示为位模式。从string对象读入位集的顺序是从右向左：
string strval("1100");
bitset<32> bitvec4(strval);
bitvec4的位模式中第2和3的位置为1，其余位置都为0。如果string对象的字符个数小于bitset类型的长度，则高阶位将置为0。
string对象和bitset对象之间是反向转化的：string对象的最右边字符（即下标最大的那个字符）用来初始化bitset对象的低阶位（即下标为0的位）。当用string对象初始化bitset对象时，记住这一差别很重要。
不一定要把整个string对象都作为bitset对象的初始值。相反，可以只用某个子串作为初始值：
string str("1111111000000011001101");
bitset<32> bitvec5(str, 5, 4); // 4 bits starting at str[5], 1100
bitset<32> bitvec6(str, str.size() - 4); // use last 4 characters
这里用str中从str[5]开始包含四个字符的子串来初始化bitvec5。照常，初始化bitset对象时总是从子串最右边结尾字符开始的，bitvec5的从0到3的二进制位置为1100，其他二进制位都置为0。如果省略第三个参数则意味着取从开始位置一直到string末尾的所有字符。本例中，取出str末尾的四位来对bitvec6的低四位进行初始化。bitvec6其余的位初始化为0。这些初始化过程的图示如下：
多种bitset操作（表3-7）用来测试或设置bitset对象中的单个或多个二进制位：
表3-7 bitset操作
b.any()
b中是否存在置为1的二进制位？
b.none()
b中不存在置为1的二进制位吗？
b.count()
b中置为1的二进制位的个数
b.size()
b中二进制位的个数
b[pos]
访问b中在pos处的二进制位
b.test(pos)
b中在pos处的二进制位是否为1？
b.set()
把b中所有二进制位都置为1
b.set(pos)
把b中在pos处的二进制位置为1
b.reset()
把b中所有二进制位都置为0
b.reset(pos)
把b中在pos处的二进制位置为0
b.flip()
把b中所有二进制位逐位取反
b.flip(pos)
把b中在pos处的二进制位取反
b.to_ulong()
用b中同样的二进制位返回一个unsigned long值
os << b
把b中的位集输出到os流
因为自己写的代码太直接了 所以贴上大佬的操作：
LeetCode 401. Binary Watch 解题报告 - 骆小坑的填坑之旅 - 博客频道 - youkuaiyun.com http://blog.youkuaiyun.com/camellhf/article/details/52738031
class Solution {
public:
vector<string> readBinaryWatch(int num) {
vector<string> times;
for (int i = 0; i < 12; i++) {
bitset<4> h((size_t) i);
for (int j = 0; j < 60; j++) {
bitset<6> m((size_t) j);
if (h.count() + m.count() == num)
times.push_back(to_string(i) + (j < 10? ":0": ":") + to_string(j));
}
}
return times;
}
};
public:
vector<string> readBinaryWatch(int num) {
vector<string> times;
for (int i = 0; i < 12; i++) {
bitset<4> h((size_t) i);
for (int j = 0; j < 60; j++) {
bitset<6> m((size_t) j);
if (h.count() + m.count() == num)
times.push_back(to_string(i) + (j < 10? ":0": ":") + to_string(j));
}
}
return times;
}
};
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