用C++計算長度為N的二進位制字串個數,其中只有0和1
假設給定一個數字,例如num,任務是計算可以使用給定數字num形成的二進位制字串的個數,這些字串只包含0和1。
二進位制數制是一種數的表示方法。它是數字系統中最流行的一種,廣泛用於數字系統中。二進位制系統用於表示二進位制量,這些量可以用任何只有兩種工作狀態或可能條件的裝置來表示。例如,開關只有兩種狀態:開或關。
在二進位制系統中,只有兩個符號或可能的數字值,即0和1。由任何只有2種工作狀態或可能條件的裝置表示。二進位制字串是包含二進位制值的字串,即只有0或1。
例如
Input − num = 3 Output − count is 8
說明 − 長度為3的二進位制組合有:000、111、001、101、100、110、011、010,共有8個,因此個數為8。
Input − num = 2 Output − count is 4
說明 − 長度為2的二進位制組合有:00、11、01、10,共有4個,因此個數為4。
下面程式中使用的演算法如下:
輸入一個長整型數字,因為數字可以是任意位數。
計算模值 (long long)(le9 + 7)
建立一個函式來計算個數。
宣告一個臨時變數來儲存計數,另一個變數temp並將其初始化為2。
設定num為 temp = temp % mod
開始迴圈,直到num > 0
檢查IF num & 1,則將count設定為 (count * temp)% mod
設定 num = num >> 1
設定 temp = (temp * temp) % mod
返回count
列印結果。
示例
#include <iostream> using namespace std; #define ll long long #define mod (ll)(1e9 + 7) // An iterative function to find (x^y)%p in O(log y) ll power(ll x, ll y, ll p){ ll result = 1; x = x % p; // Update x if it is more than or // equal to p while (y > 0){ // If y is odd, multiply x with result if (y & 1){ result = (result * x) % p; } // y must be even now y = y >> 1; // y = y/2 x = (x * x) % p; } return result; } // Function to count the number of binary strings ll countbstring(ll num){ int count = power(2, num, mod); return count; } int main(){ ll num = 3; cout <<"count is: "<<countbstring(num); return 0; }
輸出
如果執行上述程式碼,我們將得到以下輸出:
count is: 8
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