檢查在C++中是否可以透過改變1位元或2位元來使給定的兩個數字相等

在電腦程式設計領域，許多操作都圍繞著數值。在某些情況下，我們可能需要確定是否透過修改幾個位元可以使兩個數字相等。雖然這個問題可能會帶來挑戰，但正確的策略會帶來成功的解決方案。

文法

為了建立對演算法的深入理解的堅實基礎，讓我們首先透過使用這種特定的方法來熟悉後續編碼中使用的語法。

bool checkEquality(int num1, int num2);

透過使用checkEquality函數來確定給定的兩個整數num1和num2是否可以透過僅更改一個或兩個位元來使它們相等，以產生一個布林值響應。

演算法

這是我們演算法的逐步分解：

• 確定num1和num2的異或結果，並將輸出指派給一個新變數xorResult。

• 利用演算法計算xorResult中設定位的數量，並將結果指派給一個名為setBitCount的變數。

• 為了讓操作成功，setBitCount不能超過2。在這種情況下，我們的函數將傳回一個true結果。如果超過了這個指定的閾值，我們可以得出結論，我們的輸出必須是false。

• 現在我們擁有了演算法，讓我們深入研究至少兩種不同的方法來解決這個問題。

方法一：位元操作

在這種方法中，我們將使用位元運算來檢查是否可以使數字相等。

Example

#include <iostream>

bool checkEquality(int num1, int num2) {
   int xorResult = num1 ^ num2;
   int bitCheck = xorResult & (xorResult - 1);
   return (bitCheck == 0);
}

int main() {
   int number1, number2;
   std::cout << "Enter the first number: ";
   std::cin >> number1;
   std::cout << "Enter the second number: ";
   std::cin >> number2;
    
   bool result = checkEquality(number1, number2);
   if (result) {
      std::cout << "It is possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   } else {
      std::cout << "It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   }  
   return 0;
}

輸出

Enter the first number: Enter the second number: It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits.

解釋

透過修改其中一個或兩個位元的值，C 程式碼進行了一個簡單的檢查，以確定在處理過程中是否可以建立兩個提供的數值之間的完美對齊。為了實現這個目標，程式碼的一個重要組成部分是定義一個特殊的函數，稱為「checkEquality」。使用這個自訂函數需要提供兩個整數變數作為輸入。這個特定函數的輸出類型使用了布林邏輯，因此使用者可以輕鬆地獲得結果，指示在運行時提供給函數的參數是否足夠實現完美的數值對齊。

為了計算目的，程式採用XOR演算法，透過checkEquality方法比較上述整數輸入。之後，自動儲存的結果被捕獲在變數“xorResult”中。下一步的關鍵因素是計算xorResult和XORResult - 1之間的位元AND中間結果。在這個階段，當傳回值為「0」時，bitCheck變數的假設變得必要。因為它表示滿足必要條件，我們可以假設整數輸入中的一個或兩個位元需要變化以滿足checkEquality函數所要求的請求。完成後，程式提示使用者輸入供應，在將參數輸入checkEquality方法作為最終計算階段之前。在過程結束後，輸出訊息顯示所需的位元層級變化的存在/不存在，並在控制台輸出中顯示相應的訊息。這個實作展示了一個關於位元操作和XOR利用途徑的優秀範例，來自C 。

方法二：漢明距離方法

在這種方法中，我們將使用漢明距離的概念來解決問題。

Example

#include <iostream>

int countSetBits(int num) {
   int count = 0;
   while (num) {
      num &= (num - 1);
      count++;
   }
   return count;
}

bool checkEquality(int num1, int num2) {
   int xorResult = num1 ^ num2;
   int setBitCount = countSetBits(xorResult);
   return (setBitCount <= 2);
}

int main() {
   int number1, number2;
   std::cout << "Enter the first number: ";
   std::cin >> number1;
   std::cout << "Enter the second number: ";
   std::cin >> number2;
    
   bool result = checkEquality(number1, number2);
   if (result) {
      std::cout << "It is possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   } else {
      std::cout << "It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   }   
   return 0;
}

輸出

Enter the first number: Enter the second number: It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits.

解釋

在這個例子中，我們提供了一個C 程序，旨在確定我們是否可以對一個或可能兩個位元進行更改，以使兩個不同的數字等效。此外，還有一個名為"countSetBits"的函數，它利用Kemighan演算法來決定一個整數值中存在多少個設定位。

在checkEquality函數中，程式碼計算兩個輸入數字的異或（exclusive OR）並將結果儲存在xorResult中。前一語句觸發countSetBits函數，以決定xorResult中設定的位數，然後將其累積在setBitCount中。每當setBitCount被確定為兩個或更少時，就表示只需要修改一個或兩個位元以達到平衡，導致函數傳回true。否則，返回false。

在主函數中，程式提示使用者輸入兩個數字。然後，它使用使用者提供的數字呼叫checkEquality函數並儲存結果。最後，根據結果的值，程式會列印一個適當的訊息，指示是否可能透過改變一個或兩個位元來使數字相等。

這段程式碼提供了問題的清晰實現，利用異或操作和Kernighan演算法高效地計算設定位。

結論

我們的文章深入探討了在只改變一個或兩個位的情況下，確定兩個給定數字是否可以相等的問題。為了解決這個問題，我們提出了兩種有效的方法 - 位元操作方法和漢明距離方法。這兩種方法都提供了高效率的解決方案。我們還提供了基於這些方法的真實可執行的程式碼範例。透過理解和實施這些方法，您可以有效地檢查是否可以透過改變一些位元來使兩個數字相等。

以上是檢查在C++中是否可以透過改變1位元或2位元來使給定的兩個數字相等的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！