标签：状态 面试题 维生物 题目 String int current 理解 规则
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朋友遇到的题目，分享一波。侵删~
这个题目的难点就在于读题，如果题目读明白了，问题自然就解决了。所以在看题的时候要耐心，需要发现除文字描述以外的信息。题目如下
题目
想象一种一维生物，由一系列顺序排列的细胞构成（可以理解为一维数组），细胞只有两种状态：活跃或者休眠（取值1或者0）。每经过一代进化，细胞状态都会发生改变。细胞进化后状态由当前该细胞状态和左右相邻细胞的状态决定。三个细胞最多有2×2×2=2^3=8种状态，在这8种状态下进化后的结果代表一种规则。例如：
上面这类规则表示当前细胞状态为休眠且相邻细胞状态为休眠时（000），当前细胞进化后状态为休眠（0）；当前细胞休眠，左邻居休眠，右邻居活跃时（001），进化后状态为活跃（1）；……；当前细胞活跃，左右邻居都活跃（111），进化后为休眠（0）.
用8个bit表示的十进制数为规则编号，总共有0-255共256个规则，例如：
请写个程序，输出给定规则编号N下，该生物前K轮的进化状态。（假设生物的初始状态固定，且只有最中间一个细胞为活跃）
class Solution {
public List<String> printStates(int N, int K) {
}
}
例：
30号规则的进化过程如图所示。
还请读到这里的亲自己先尝试理解题目，去尽量多的收集规律和信息。
题目解读
想要看懂这个题目的重点就在于题目和样例中给的三幅图。首先看第一幅
从图片和题目的描述我们可以知道，每一个方框内有四个小格子(状态位)，黑色代表该位是1，白色代表该位是0；上排三个连续的格子为当前状态位，表示当前自己和前后邻居当前状态，下边单独的格子为衍生位，表示在当前状态位是某个值的时候，下一次自己衍生出来是0还是1。
第二幅图给出了几个规则关系。
每一个rule代表了一种衍生关系，从读题的感觉来看，我们需要在这幅图中找到规律来知道rule0 ~ rule126的排列关系。自己观察后，确实发现了规律：
给出的所有rule中，当前状态位的排列都是固定的，都是「“111”，“110”，“101”，“100”，“011”，“010”，“001”，“000”」，而规则编号比如rule30，刚好是将八个格子看成是八个bit后，对应位 置1后得到30，00011110 = 2+4+8+16 = 30；其他规则也同样遵循这个规律。那可想而知，rule0就是00000000，rule1就是00000001，以此类推。
解题
读题到这里，就可以开始构思解题思路了。主要分两步：1- 构建规则映射； 2- 循环进化得到结果。
题目中描述会给定两个int值，n代表规则num，k代表迭代轮数。那么首先我们要通过n构建出一个代表规则的字典，然后让给定的初始数组按照规则字典进化。
因为key是固定的「“111”，“110”，“101”，“100”，“011”，“010”，“001”，“000”」，规则字典只需要找到n对应的那几位为1即可。代码如下：
public static Map<String,String> generateRule(int n){
//按照从最低位到最高位的顺序排列
String [] values = new String[] {"000","001","010","011","100","101","110","111"};
Map<String,String > rule = new HashMap<>();
for (int i = 0;i < 8;i++){
if ((n & (1 << i)) == 0){
rule.put(values[i],"0");
}else {
rule.put(values[i],"1");
}
}
return rule;
}
一共八位所以循环八次，用1左移0位同n做与运算，如果得到是0，则n的第0位是0，如果结果大于0，则该位为1.
得到规则映射后，进入进化阶段：
public static List<String> printStates(int n,int k){
List<String> result = new ArrayList<>();
Map<String,String> rule = generateRule(n);
String [] current = new String[31];
String [] help = new String[31];
//set default values
for (int i = 0; i < current.length; i++){
if (i == 15){
current[i] = "1";
}else {
current[i] = "0";
}
}
result.add(Solution.toString(current));
String varifyValue = "";
for (int j = 0; j < k;j++){
for (int i = 0; i < current.length; i++){
if (i == 0){
varifyValue = current[current.length - 1] + current[0] + current[i + 1];
}else if (i == current.length - 1){
varifyValue = current[i - 1]+ current[i] + current[0];
}
else {
varifyValue = current[i - 1] + current[i] + current[i + 1];
}
help[i] = rule.get(varifyValue);
}
current = help.clone();
result.add(Solution.toString(help));
}
return result;
}
public static String toString(String [] strs){
String res = "";
for (String s : strs){
res += s;
}
return res;
}
进化阶段需要注意的就是边界值了，从样例图中可以看到，第一个一维生物的进化是以最后一个单位作为左邻居的，而最后一个一维生物是以第一个单位作为右邻居的（请回看题目样例中的规则和衍生结果）,除了这两种情况以为，每次的key等于前中后的组合值作为key去rule map中取值即可。每次迭代的结果存放到List中等待返回。
最终代码运行结果截图和样例对比如下
跟同事聊的过程中同事点拨，当前状态位中的「“111”，“110”，“101”，“100”，“011”，“010”，“001”，“000”」就是7 ~ 0的二进制排列。
这道题目的实现难度可以说几乎没有，但是在面试的紧张状态下很好的理解题目，从给出的信息中挖掘文字描述之外的信息，这方面考的很好了。
标签：状态,面试题,维生物,题目,String,int,current,理解,规则 来源： https://blog.csdn.net/weixin_39445556/article/details/106851315
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