[LeetCode]401. Binary Watch(二进制手表)

401. Binary Watch

原题地址
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:

1. The order of output does not matter.输出顺序不影响
2. The hour must not contain a leading zero, for example “01:00” is not valid, it should be “1:00”.
3. 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”.

题目大意：

二进制手表，上面一排代表小时，下面一排代表分钟
给一个整数代表LED灯亮的个数，返回一个字符串数组，显示所有可能的时间，时间格式注意Note的2，3

我的思路：

• 首先先明白二进制手表的含义，把1，2，4，8转化为四位的二进制就是0001， 0010， 0100，1000， 9点时亮1和8，是1001。分钟数也是同理。
• 其次表示小时的数值只有0-11，表示分钟的数值只有0-59。先分别对小时跟分钟的数值进行预处理，按照包含而二进制中包含1的个数分开保存小时数值的字符串跟分钟数值的字符串。
• 以小时为例，小时使用4个位表示，最少包含0个1，最多包含3个1，所以用vector《vector《string》》 hours(4)建立一个包含4个vector的vector数组，hours[0]保存着0个1的数值对应的字符串”0”，hours[1]保存着有1个1的数值对应的字符串，即”1”，”2”，”4”，”8”，hours[2]保存着”3”，”5”，”6”，”9”，”10”，hours[3]保存着”7”，”11”。 定义numOfRow()处理这种情况
• 读入num是LED灯亮的总个数，即小时和分钟的二进制中1的总个数
• 小时表示亮灯个数h范围是0~3，分钟表示亮灯个数m范围是0~5，同时m = num -h
• 定义一个字符串数组times，从h=0开始，在满足m=num -h<6和h<4的情况下，将所有可能的情况拼接成字符串，加入到times中，最后返回times

代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

using namespace std;
class Solution {
public:
    vector<string> readBinaryWatch(int num) {
        vector<string> times;
        if(num<0 || num>8)
            return times;
        vector<vector <int>> hours(4);
        vector<vector <int>> minutes(6);
        for(int i=0; i<12; i++){
            hours[numOfRow(i)].push_back(i);
        }
        for(int j=0; j<60; j++){
            minutes[numOfRow(j)].push_back(j);
        }
        for(int h=0; h<4&&h<=num; h++){
            if(num-h<6){
                for(int H: hours[h]){
                    for(int M: minutes[num-h]){
                        string time = M<10 ? ":0" : ":";
                        times.push_back(to_string(H) + time + to_string(M));
                    }
                }
            }
        }
        return times;
    }
    int numOfRow(int num){
        int Count = 0;
        while(num != 0){
            if(num%2 == 1)
                Count++;
            num /= 2;
        }
        return Count;
    }
};
int main()
{
    Solution a;
    int num = 0;
    cin >> num;
    vector<string> times = a.readBinaryWatch(num);
    for(int t=0; t<times.size(); t++)
        cout << times[t] << endl;
    return 0;
}

思路2：

• 看到discuss有用bitset的，专门跑去学习一下bitset用法
• 附上链接一，链接二

• 挺方便的，效率也比我暴力解出来的高

  代码如下：

#include <bitset>

vector<string> readBinaryWatch1(int num) {//bitset STL模板
        vector<string> times;
        for (int i = 0; i < 12; i++) {
            bitset<4> h(i);//4位的二进制数
            for (int j = 0; j < 60; j++) {
                bitset<6> m(j);//6位的二进制数
                if (h.count() + m.count() == num)//h.count()函数判断h中1的个数
                    times.push_back(to_string(i) + (j < 10? ":0": ":") + to_string(j));
            }
        }
        return times;
    }

另外，看到还有用动态规划的，附上链接，以供参考！

1. 链接一
2. 链接二
3. 链接三