Self Crossing

本文介绍了一个一过性算法,用于确定给定数组表示的路径是否交叉。算法利用数组元素模拟路径移动,并通过简单的比较判断路径是否自交。

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You are given an array x of n positive numbers. You start at point (0,0) and moves x[0] metres to the north, then x[1] metres to the west, x[2] metres to the south,x[3] metres to the east and so on. In other words, after each move your direction changes counter-clockwise.

Write a one-pass algorithm with O(1) extra space to determine, if your path crosses itself, or not.

Example 1:

Given x = [2, 1, 1, 2],
┌───┐
│   │
└───┼──>
    │

Return true (self crossing)

Example 2:

Given x = [1, 2, 3, 4],
┌──────┐
│      │
│
│
└────────────>

Return false (not self crossing)

Example 3:

Given x = [1, 1, 1, 1],
┌───┐
│   │
└───┼>

Return true (self crossing)

解题思路:

1. 判断数组x.length是否小于4,是的话返回false;

2. 判断第三条边x[2]与第一条边x[0]相比是否相等或者更短,如果是,会变成如下图所示的情况,由外向内的螺旋,能够很简单地判断是否是self crossing,只需在循环中不断地判断x[i] 与 x[i-2]的长度,x[i] >= x[i-2]即返回true;



3. 继第2步,如果x[2]>x[0],那么情况变得很复杂,可能会出现如下图所示的各种情况,后两图包含由外向内的螺旋;








4. 哎呀,说不清楚,总之代码如下:

public class Solution {
    public boolean isSelfCrossing(int[] x) {
        if(x.length < 4)return false;//数组x长度小于4直接返回
        
        if(x[2] <= x[0]){//代表上述第二步中所描述的情况
            return isScrew(x, 3);
        }else if(x.length > 4){
        if(x[3] < x[1]){
            if(x[4] >= x[2])return true;//对应第三步图四
            else return isScrew(x, 4);//对应第三步图五
        }else if(x[3] == x[1]){
            if(x[4] >= x[2]-x[0])return true;//一个矩形框框
            else if(5<x.length) return isScrew(x, 5);//和第三步图二很像,只不过x[1]==x[3]
            else return false;
        }else{
            for(int i=5; i<x.length; i++){
                if(x[i-1] < x[i-3]-x[i-5])return isScrew(x, i);//第三步图三
                else if(x[i-1] <= x[i-3]){
                    if(x[i] >= x[i-2]-x[i-4])return true;//第三步图一
                    else return isScrew(x, i+1);
                }else continue;
            }
        }
        
        return false;
    }
    
    private boolean isScrew(int[] x, int cur){//看能不能一直由外而内地转下去
        for(int i=cur; i<x.length; i++){
            if(x[i] < x[i-2])continue;
            else return true;
        }
        
        return false;
    }
}









<think>嗯,用户想了解CRC32校验算法的实现和使用方法。我需要先回顾一下CRC32的基本原理,然后考虑如何用简单易懂的中文解释清楚。首先,CRC32是基于循环冗余校验的一种算法,主要用于检测数据传输或存储中的错误。用户可能希望知道它的具体步骤,比如如何初始化、处理数据、异或操作以及最终得到校验值。 根据提供的引用资料,CRC32的核心是多项式除法,但实际中通过查表法优化速度。需要解释生成多项式,比如常见的0xEDB88320,以及初始值、输入输出是否反转这些参数。用户提供的代码片段中有两个版本,一个是逐位计算,另一个是查表法,这可能需要在回答中对比说明,突出查表法的效率优势。 接下来,用户可能关心具体怎么使用这个算法,比如在C语言中的实现步骤,或者如何应用到实际项目中,比如文件校验或网络传输。要分步骤讲解,从初始化到处理每个字节,再到最终计算,可能需要示例代码来辅助说明。同时,注意用户要求行内数学表达式用$...$,比如多项式应该写成$0xEDB88320$这样的格式。 另外,用户的问题里提到生成相关问题,我需要考虑相关的问题可能涉及性能优化、不同生成多项式的影响,或者CRC32与其他校验算法的比较。这些可以作为相关问题放在最后,帮助用户进一步探索。 需要确保回答结构清晰,先讲原理,再讲实现步骤,然后使用方法,最后附上相关问题。同时,引用提供的资料,比如引用[^1]和[^2]来支持解释。要避免技术术语过于复杂,保持语言通俗易懂,同时满足LaTeX格式要求,比如多项式用$符号包裹。检查是否有遗漏的步骤,比如输入反转和输出反转的处理,这在代码示例中有所体现,需要解释清楚这些参数的作用。</think>### CRC32校验算法实现及使用方法 #### 一、CRC32基本原理 CRC32通过多项式除法生成32位校验值,用于检测数据传输或存储中的错误。其核心是生成多项式$G(x)$,常用标准为$0xEDB88320$(反向多项式形式)[^1]。算法流程如下: 1. **初始化**:设置32位寄存器初值为$0xFFFFFFFF$ 2. **数据输入**:逐字节与寄存器异或运算 3. **位移处理**:根据多项式进行循环移位和异或操作 4. **结果取反**:最终值与$0xFFFFFFFF$异或 #### 二、算法实现(C语言) ```c // 查表法实现(高效) uint32_t crc32_table[256]; void init_crc32_table() { for (int i = 0; i < 256; i++) { uint32_t crc = i; for (int j = 0; j < 8; j++) { crc = (crc >> 1) ^ ((crc & 1) ? 0xEDB88320 : 0); } crc32_table[i] = crc; } } uint32_t calc_crc32(uint8_t *data, size_t len) { uint32_t crc = 0xFFFFFFFF; while (len--) { crc = (crc >> 8) ^ crc32_table[(crc ^ *data++) & 0xFF]; } return crc ^ 0xFFFFFFFF; } ``` 此实现通过预先生成的256元素查找表,将时间复杂度从$O(n \cdot 8)$优化到$O(n)$。 #### 三、使用场景及方法 1. **文件校验**:计算文件CRC32值验证完整性 ```bash $ crc32 filename.txt ``` 2. **网络传输**:在数据帧尾部附加4字节校验码 3. **存储系统**:RAID、ZFS等文件系统使用CRC32校验数据块 #### 四、参数配置 | 参数 | 说明 | 标准值 | |---------------|---------------------------|-----------------| | 初始值 | 寄存器初始状态 | 0xFFFFFFFF | | 多项式 | 生成多项式 | 0xEDB88320 | | 输入/输出反转 | 字节处理顺序 | 通常需要反转 |
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