编程之美2.4 求1的个数

本文介绍了一种算法,用于计算从1到指定整数范围内某个数字(如1)出现的总次数,并提供了完整的C++代码实现。同时,文章还讨论了如何将此方法应用于二进制数中1的出现次数的计算。

推荐http://blog.youkuaiyun.com/zhanglei0107/article/details/8232099

从1到n的所有数中,1出现的次数 例如:f(2)=1,因为就有一个1,f(13)=6,有1,10,11,12,13,1一共出现6次


#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
void fun(int n){
	int icur = 0;
	int ihigh = 0;
	int ilower = 0;
	int icount = 0;
	int ifactor = 1;
	while(n/ifactor!=0){
		ilower = n-n/ifactor*ifactor;
		icur = n/ifactor%10;
		ihigh = n/(ifactor*10);
		switch(icur){
		case 0:
			icount+=ihigh*ifactor;
			break;
		case 1:
			icount+=ihigh*ifactor+ilower+1;
			break;
		default:
			icount+=(ihigh+1)*ifactor;
			break;
		}
		ifactor*=10;
	}
	cout<<icount<<endl;
}
int main(){
	fun(2517);
	return 0;
}

2、扩展问题

同之前问题1的分析,二进制数1101十位为0,十位出现1的有11,10,111,110,1011,1010

推理若某位为0,则该位出现1的次数由高位数字(11)*当前位数(10即2^1)决定

二进制数1111十位为1,十位出现1的有11,10,111,110,1011,1010,1110,1111

推理若某位为1,则该位出现1的次数由高位数字(11)*当前位数(10即2^1)加上低位数字+1决定

#include<iostream>

using namespace std;
int NumOfOne(int n){
	int iLowerNum=0;
	int iCurrNum=0;
	int iHigherNum=0;
	int iFactor=1;
	int iCount=0;
	while(n/iFactor!=0)
	{
		iLowerNum=n-n/iFactor*iFactor;
		iCurrNum=n/iFactor%2;
		iHigherNum=n/(iFactor*2);
		if(iCurrNum==0)
			iCount=iHigherNum*iFactor;
		else
			iCount=iHigherNum*iFactor+iLowerNum+1;
		iFactor*=2;
	}
	return iCount;


}

int main(){
	cout<<NumOfOne(13)<<endl;
	cout<<NumOfOne(15);
	system("pause");
	return 0;

}



设计一种算法,针对 Excel 表格中 A1:CV100 单元格区域进行统计。 1、规则如下: 1.1 每个单元格内只能输入字符串(”1”) 或者空字符串( ”” ); 1.2 在第 1 行、第 100 行、第 1 列、第 100 列输入空字符串( ”” ); 1.3 两个相邻的单元格都为 ”1” 时,开始单元格连通,形成连通区域。连通区域中的所有单元格周围相邻的所有单元格都为空字符串( ”” )时,连通结束; 1.4 在第2 行到99 行,第2 列到99 列中,每个单元格的相邻单元格定义如下 1 8 邻域 1 4 邻域 1.5 连通区域中的所有单元格个数表示连通区域的大小; 1.6 相同大小的连通区域表示同一种类型,定义为 N 号类型,如下所示为 1 号类型、2 号类型、3 号类型; 1 1 1 1 上图中共有 41 号类型连通区域 1 1 1 1 1 1 1 1 上图中共有 42 号类型连通区域 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 上图中共有 4 个 3 号类型连通区域 2编程 2.1 在第 1 行、第 100 行、第 1 列、第 100 列输入空字符串( ”” ), 在第 2 行到 99 行,第 2 列到99 列中,随机生成“1”或“”填入。 按“连通区域”的长度类型,统计该类型的个数2.2 编写程序,计算 A1:CV100 区域中,分别统计 1 到 N 号连通区域的个数,N ≤3,计算条件为 4 邻域; 2.3 编写程序,计算 A1:CV100 区域中,分别统计 1 到 N 号连通区域的个数,N ≤8,计算条件为 4 邻域; 2.4 编写程序,计算 A1:CV100 区域中,分别统计 1 到 N 号连通区域的个数,N ≤8,计算条件为 8 邻域; 2.4 编写程序,计算 A1:CV100 区域中,分别统计 1 到 N 号连通区域的个数
08-14
### 算法设计概述 为了统计 Excel 表格中 A1:CV100 区域中的连通区域,可以将问题抽象为图像处理中的连通域分析。将 Excel 表格中的每个单元格视为一个像素点,单元格值为 '1' 的区域构成连通域。通过定义邻域规则(4 邻域或 8 邻域),可以识别并统计不同大小的连通区域类型数量。 ### 算法步骤 1. **数据读取** 读取 Excel 表格中 A1:CV100 区域的数据,将其转换为一个二维矩阵。矩阵中的每个元素对应一个单元格,值为 '1' 或其他值,其中 '1' 表示属于连通域的单元格。 2. **邻域定义** 定义两种邻域规则:4 邻域和 8 邻域。4 邻域仅考虑上下左右四个方向的相邻单元格,而 8 邻域还包括左上、右上、左下和右下四个对角方向的相邻单元格。 3. **连通域标记** 使用类似于图像处理中的 **连通域标记算法**,对所有值为 '1' 的单元格进行标记。每个连通域被赋予一个唯一的标签,以区分不同的连通区域。 4. **统计信息提取** 对每个连通域进行统计,提取其边界框的水平长度、垂直长度、面积等信息。这些统计信息可以通过类似 `connectedComponentsWithStats()` 函数的方式进行计算[^1]。 5. **分类统计** 根据每个连通域的面积大小,将其分类为不同的区域类型,并统计每种类型的数量。 ### 示例代码 以下是一个使用 Python 和 OpenCV 的示例代码,展示如何实现该算法: ```python import cv2 import numpy as np import pandas as pd # 读取 Excel 数据 df = pd.read_excel("data.xlsx", sheet_name="Sheet1", header=None) data = df.values # 将数据转换为二值图像 binary_data = np.where(data == 1, 255, 0).astype(np.uint8) # 连通域标记 num_labels, labels, stats, centroids = cv2.connectedComponentsWithStats(binary_data, connectivity=8) # 统计不同大小的连通区域类型数量 area_counts = {} for i in range(1, num_labels): area = stats[i, cv2.CC_STAT_AREA] if area in area_counts: area_counts[area] += 1 else: area_counts[area] = 1 # 输出统计结果 for area, count in area_counts.items(): print(f"Area {area}: {count} regions") ``` ### 算法扩展 - **邻域规则切换**:在代码中,可以通过修改 `connectivity` 参数来切换 4 邻域(`connectivity=4`)和 8 邻域(`connectivity=8`)。 - **可视化**:可以将标记后的连通域可视化,以便更直观地查看每个连通区域的位置和大小。 - **性能优化**:对于大规模数据,可以使用分块处理技术,类似于 `blockproc` 函数,以提高处理效率[^5]。 ### 结果分析 通过上述算法,可以有效地识别 Excel 表格中由 '1' 构成的连通区域,并根据不同的邻域规则进行分类统计。该方法不仅适用于 Excel 数据,还可以扩展到其他类似的数据格式。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值