JavaScript - 有效地创建具有位数的二进制字符串数组答案

【问题标题】：JavaScript - efficiently create array of binaries strings with number of bits setJavaScript - 有效地创建具有位数的二进制字符串数组
【发布时间】：2021-06-11 20:20:40
【问题描述】：

两个参数

字符串长度
设置的位数

示例输入：5、2

输出：[“00011”、“00101”、“00110”、“01001”、“01010”、“01100”、“10001”、“10010”、“10100”、“11000”]

示例输入：7、3

输出：[“0000111”、“0001011”、“0001101”、“0001110”、“0010011”、“0010101”、“0010110”、“0011001”、“0011010”、“0011100”、“0100011”、 “0100101”、“0100110”、“0101001”、“0101010”、“0101100”、“0110001”、“0110010”、“0110100”、“0111000”、“1000011”、“1000101”、“1000110”、“10010” ”、“1001010”、“1001100”、“1010001”、“1010010”、“1010100”、“1011000”、“1100001”、“1100010”、“1100100”、“1101000”、“1110000”]

我创建的 Eager 算法从长度超过 20 开始变得非常低效

const getBinaries = (length, numberOfBitsSet) => {
    const ones = new Array(length).fill(1).join('');
    const max = parseInt(ones, 2) + 1;
    const binaries = [];
    for (let i = 1; i < max; i++) {
        let bin = parseInt(i).toString(2);
        const match = bin.match(/1/g);
        if (!match || match.length !== numberOfBitsSet) {
            continue;
        }
        const strLen = bin.split('').length;
        const zeros = new Array(length - strLen).fill(0).join('');
        bin = `${zeros}${bin}`;
        binaries.push(bin);
    }
    return binaries;
};

【问题讨论】：

标签： javascript bitwise-operators bit bit-shift

【解决方案1】：

我认为这是一个组合问题。可以将其解释为整数，它恰好是numberOfBitsSet 2 的幂之和。所以一个算法可能是这样的：

创建从2^0 到2^(length - 1) 的所有二的幂的列表。
从该集合中选择恰好包含numberOfBitsSet 的所有子集。
总结前几组的元素。
使用num.toString(2)将数字转换为二进制字符串
用零向左填充结果，这样所有结果都包含length 字符。

但是，对于默认的 JavaScript 数字类型，这只会扩展到 51 的长度（默认数字类型的整数精度大约以 2^51 结束）。之后，您可能需要求助于新的BigInt type

【讨论】：

不是所有 2 的幂都只包含定义的 1 位吗？我认为您可能希望在 1 和 2 之间添加一个步骤。我同意这是一种更好的通用方法！
@nico 是的，(1) 中的集合总是只包含一个位集合，这就是为什么你在 (2) 中选择 numberOfBitsSet-其中许多并将它们加到 (3) .这应该可以让您获得设置的位数。

【解决方案2】：

您可以使用 Generator 并创建索引数组并在最后一步返回二进制字符串。

function* g(length, bits, pattern = [], i = 0) {
    if (!bits) {
        yield Array.from({ length }, (_, i) => +pattern.includes(i)).join('');
        return;
    }
    while (i < length) yield* g(length, bits - 1, [...pattern, i], ++i);
}

console.log([...g(5, 2)]);
console.log([...g(7, 3)]);
console.log([...g(21, 5)]);

.as-console-wrapper { max-height: 100% !important; top: 0; }

【讨论】：

太棒了，非常优雅！