BASIC-12 十六进制转八进制 (用java超时的原因)

以下是对于“BASIC-12 十六进制转八进制 (用java超时的原因)”的专题讲解

问题描述
　　给定n个十六进制正整数，输出它们对应的八进制数。

输入格式
　　输入的第一行为一个正整数n （1<=n<=10）。
　　接下来n行，每行一个由0~9、大写字母A~F组成的字符串，表示要转换的十六进制正整数，每个十六进制数长度不超过100000。

输出格式
　　输出n行，每行为输入对应的八进制正整数。

　　【注意】
　　输入的十六进制数不会有前导0，比如012A。
　　输出的八进制数也不能有前导0。

样例输入
　　2
　　39
　　123ABC

样例输出
　　71
　　4435274

　　【提示】
　　先将十六进制数转换成某进制数，再由某进制数转换成八进制。

之前有做过十六进制转十进制，也做过十进制转十六进制，但是他们与该问题有点不同。这里不能转换成数字，要使用字符串（这个可以看一下蓝桥杯的样例输入，一个长度14W的字符串）

1 分析输入输出

从上面的样例可以看到，第一个输入是整数n，这个可以直接写成代码。

Scanner scan = new Scanner(System.in);
int n = scan.nextInt();
String line = null;
while ((n--) > 0) {
line = scan.next();

}

2 抽取问题关键字

十六进制、二进制、八进制

由于16进制没办法直接转换成八进制，所以这里先将16进制转换成2进制，再从2进制转换成8进制

3 整理问题中的数据

39 　===》 71
123ABC ===》 4435274

4，分析算法

详细的分析过程就不在这里多说了，下面是相关的链接。因为该篇主要是为了说明为什么java的实现总是“运行超时”

http://m.blog.youkuaiyun.com/blog/er3456qi/19615245

http://blog.youkuaiyun.com/qingdujun/article/details/17404005

http://download.youkuaiyun.com/detail/u010887744/8566197

下面是我第一次使用是超时的代码：

import java.util.Scanner;

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scan = new Scanner(System.in);

		String[] hexNums = new String[] { "0000", "0001", "0010", "0011",
				"0100", "0101", "0110", "0111", "1000", "1001", "1010", "1011",
				"1100", "1101", "1110", "1111" };

		String[] octNums = new String[] { "000", "001", "010", "011", "100",
				"101", "110", "111", };

		int n = scan.nextInt();
		String line = null;

		while ((n--) > 0) {
			line = scan.next().trim();

			for (int i = 0; i < 10; i++) {
				line = line.replaceAll("" + i, hexNums[i]);
			}

			for (char ch = 'A'; ch < 'F'; ch++) {
				line = line.replaceAll("" + ch, hexNums[ch - 'A' + 10]);
			}

			StringBuffer str = new StringBuffer(line);
			int need = line.length() % 3;
			for (int i = 1; i < need; i++) {
				str.insert(0, "0");
			}

			int len = str.length();
			for (int i = len - 3; i >= 0; i -= 3) {
				String temp = str.substring(i, i + 3);
				int j = 0;
				for (; j < octNums.length; j++) {
					if (temp.equals(octNums[j])) {
						break;
					}
				}
				str.replace(i, i + 3, "" + j);
			}

			while (str.charAt(0) == '0') {
				str.delete(0, 1);
			}
			System.out.println(str.toString());

		}

		scan.close();
	}

}

下面是我经过优化之后AC的代码：

import java.util.Scanner;

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scan = new Scanner(System.in);

		int n = scan.nextInt();
		String line = null;
		while ((n--) > 0) {
			line = scan.next();

			StringBuilder builder = new StringBuilder();
			for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
				char ch = line.charAt(i);
				switch (ch) {
				case '0':
					builder.append("0000");
					break;
				case '1':
					builder.append("0001");
					break;
				case '2':
					builder.append("0010");
					break;
				case '3':
					builder.append("0011");
					break;
				case '4':
					builder.append("0100");
					break;
				case '5':
					builder.append("0101");
					break;
				case '6':
					builder.append("0110");
					break;
				case '7':
					builder.append("0111");
					break;
				case '8':
					builder.append("1000");
					break;
				case '9':
					builder.append("1001");
					break;
				case 'A':
					builder.append("1010");
					break;
				case 'B':
					builder.append("1011");
					break;
				case 'C':
					builder.append("1100");
					break;
				case 'D':
					builder.append("1101");
					break;
				case 'E':
					builder.append("1110");
					break;
				case 'F':
					builder.append("1111");
					break;
				}
			}

			if (builder.length() % 3 == 1) {
				builder.insert(0, "00");
			} else if (builder.length() % 3 == 2) {
				builder.insert(0, "0");
			}

			StringBuilder newBuilder = new StringBuilder();
			int len = builder.length();
			for (int i = 0; i < len; i += 3) {
				String temp = builder.substring(i, i + 3);
				switch (temp) {
				case "000":
					newBuilder.append("0");
					break;
				case "001":
					newBuilder.append("1");
					break;
				case "010":
					newBuilder.append("2");
					break;
				case "011":
					newBuilder.append("3");
					break;
				case "100":
					newBuilder.append("4");
					break;
				case "101":
					newBuilder.append("5");
					break;
				case "110":
					newBuilder.append("6");
					break;
				case "111":
					newBuilder.append("7");
					break;
				}
			}

			while (newBuilder.charAt(0) == '0') {
				newBuilder.delete(0, 1);
			}
			System.out.println(newBuilder.toString());

		}

		scan.close();
	}

}

上面其实能看出区别：

（1）使用循环的代码很大，最好使用switch（也不是说全部都用switch，只不过对于一些对速度有所要求的场合可以使用）

（2）少用String，因为String在使用+=时会很慢。

（3）使用StringBuilder是因为这是单机环境，不涉及多线程，所以不用考虑安全性。StringBuilder快于StringBuffer

（4）蓝桥杯中一般用的都是JDK1.6，我做测试时用的是JDK1.7，在赛场上switch(String)的语法是会出错的，所以注意

注意事项：我上面的代码都是测试用的，蓝桥杯或者其他比赛中一般都是将类名改为Main，而且尽可能不要在代码中加上中文注释，可能会因乱码而导致编译出错。另外，我上面是典型的用空间换时间的做法，因为该题的内存限制是512MB