A5894. 「CSP-S 2019」格雷码
编程题
普及-
知识点
题目描述
通常,人们习惯将所有 $n$ 位二进制串按照字典序排列,例如所有 $2$ 位二进制串按字典序从小到大排列为:$00$,$01$,$10$,$11$。
格雷码(Gray Code)是一种特殊的 $n$ 位二进制串排列法,它要求相邻的两个二进制串间**恰好**有一位**不同**,特别地,第一个串与最后一个串也算作相邻。
所有 $2$ 位二进制串按格雷码排列的一个例子为:$00$,$01$,$11$,$10$。
$n$ 位格雷码不止一种,下面给出其中一种格雷码的生成算法:
1. $1$ 位格雷码由两个 $1$ 位二进制串组成,顺序为:$0$,$1$。
2. $n + 1$ 位格雷码的前 $2^n$ 个二进制串,可以由依此算法生成的 $n$ 位格雷码(总共 $2^n$ 个 $n$ 位二进制串)按**顺序**排列,再在每个串前加一个前缀 $0$ 构成。
3. $n + 1$ 位格雷码的后 $2^n$ 个二进制串,可以由依此算法生成的 $n$ 位格雷码(总共 $2^n$ 个 $n$ 位二进制串)按**逆序**排列,再在每个串前加一个前缀 $1$ 构成。
综上,$n + 1$ 位格雷码,由 $n$ 位格雷码的 $2^n$ 个二进制串按顺序排列再加前缀 $0$,和按逆序排列再加前缀 $1$ 构成,共 $2^{n+1}$ 个二进制串。另外,对于 $n$ 位格雷码中的 $2^n$ 个二进制串,我们按上述算法得到的排列顺序将它们从 $0 \sim 2^n - 1$ 编号。
按该算法,$2$ 位格雷码可以这样推出:
1. 已知 $1$ 位格雷码为 $0$,$1$。
2. 前两个格雷码为 $00$,$01$。后两个格雷码为 $11$,$10$。合并得到 $00$,$01$,$11$,$10$,编号依次为 $0 \sim 3$。
同理,$3$ 位格雷码可以这样推出:
1. 已知 $2$ 位格雷码为:$00$,$01$,$11$,$10$。
2. 前四个格雷码为:$000$,$001$,$011$,$010$。后四个格雷码为:$110$,$111$,$101$,$100$。合并得到:$000$,$001$,$011$,$010$,$110$,$111$,$101$,$100$,编号依次为 $0 \sim 7$。
现在给出 $n, k$,请你求出按上述算法生成的 $n$ 位格雷码中的 $k$ 号二进制串。
格雷码(Gray Code)是一种特殊的 $n$ 位二进制串排列法,它要求相邻的两个二进制串间**恰好**有一位**不同**,特别地,第一个串与最后一个串也算作相邻。
所有 $2$ 位二进制串按格雷码排列的一个例子为:$00$,$01$,$11$,$10$。
$n$ 位格雷码不止一种,下面给出其中一种格雷码的生成算法:
1. $1$ 位格雷码由两个 $1$ 位二进制串组成,顺序为:$0$,$1$。
2. $n + 1$ 位格雷码的前 $2^n$ 个二进制串,可以由依此算法生成的 $n$ 位格雷码(总共 $2^n$ 个 $n$ 位二进制串)按**顺序**排列,再在每个串前加一个前缀 $0$ 构成。
3. $n + 1$ 位格雷码的后 $2^n$ 个二进制串,可以由依此算法生成的 $n$ 位格雷码(总共 $2^n$ 个 $n$ 位二进制串)按**逆序**排列,再在每个串前加一个前缀 $1$ 构成。
综上,$n + 1$ 位格雷码,由 $n$ 位格雷码的 $2^n$ 个二进制串按顺序排列再加前缀 $0$,和按逆序排列再加前缀 $1$ 构成,共 $2^{n+1}$ 个二进制串。另外,对于 $n$ 位格雷码中的 $2^n$ 个二进制串,我们按上述算法得到的排列顺序将它们从 $0 \sim 2^n - 1$ 编号。
按该算法,$2$ 位格雷码可以这样推出:
1. 已知 $1$ 位格雷码为 $0$,$1$。
2. 前两个格雷码为 $00$,$01$。后两个格雷码为 $11$,$10$。合并得到 $00$,$01$,$11$,$10$,编号依次为 $0 \sim 3$。
同理,$3$ 位格雷码可以这样推出:
1. 已知 $2$ 位格雷码为:$00$,$01$,$11$,$10$。
2. 前四个格雷码为:$000$,$001$,$011$,$010$。后四个格雷码为:$110$,$111$,$101$,$100$。合并得到:$000$,$001$,$011$,$010$,$110$,$111$,$101$,$100$,编号依次为 $0 \sim 7$。
现在给出 $n, k$,请你求出按上述算法生成的 $n$ 位格雷码中的 $k$ 号二进制串。
输入格式
从文件
仅一行两个整数 $n, k$,意义见题目描述。
code.in 中读入数据。仅一行两个整数 $n, k$,意义见题目描述。
输出格式
输出到文件
仅一行一个 $n$ 位二进制串表示答案。
code.out 中。仅一行一个 $n$ 位二进制串表示答案。
输入输出样例
输入 #1
2 3
输出 #1
10
输入 #2
3 5
输出 #2
111
说明/提示
对于 $50\%$ 的数据:$n \le 10$;
对于 $80\%$ 的数据:$k \le 5 \times 10^6$;
对于 $95\%$ 的数据:$k \le 2^{63} − 1$;
对于 $100\%$ 的数据:$1 \le n \le 64 , 0 \le k < 2^n$。
对于 $80\%$ 的数据:$k \le 5 \times 10^6$;
对于 $95\%$ 的数据:$k \le 2^{63} − 1$;
对于 $100\%$ 的数据:$1 \le n \le 64 , 0 \le k < 2^n$。