将一维数组中的十进制值转换为具有位值的二维数组，转置二维位数组并再次转换为一维十进制数组

Question

我的问题是我正在尝试实施的更大通信算法的一部分。关键是从消息中生成数据包，然后通过网络发送。您获取一批消息（十进制值），并从同一列中每条消息的位形成数据包。下图说明了这一点。

Packet formation from messages

我的问题是“转置”操作。我试图解决这个问题的方法是转置这个一维十进制值消息数组的位。每条消息的最大十进制值为 255，因此每个消息的长度为 8 位。

我想将所有十进制值转换为二维数组中的位，其中每一列都是该行中十进制值的位。最后我想再次将这个二维位数组转换为一个带十进制值的一维数组。

例子：

1. 输入是十进制一维数组

   decimal[16] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 };
   

2. 将此一维数组转换为代表位的二维数组

   bits[16][8] = { 0 0 0 0 0 0 0 0
                   0 0 0 0 0 0 0 1
                   0 0 0 0 0 0 1 0
                   0 0 0 0 0 0 1 1
                        ....         
                   0 0 0 0 1 1 1 1 };
   

3. 转置这个位数组

   bits2[8][16] = {
         0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
         0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
         0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
         0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
         0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
         0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1
         0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
         0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 };
   

4. 将其转换回十进制值一维数组

   result[8] = { 0, 0, 0, 0, 255, 3855, 13107, 21845}
   

我目前的代码：

#define n 8     // COLUMNS
#define m 16    // ROWS

int data[m];
int result[n];
int i,j;
int counter = 0;

memset(data, 0, sizeof(data));
memset(result, 0, sizeof(result));

for ( i = 0; i < m; ++i) {
  data[i] = counter;
  ++counter;
}

int a[m][n], b[n][m], x;

// Convert decimal array to 2D bit array
for(i=0; i<m; i++)
{
        x = data[i];
        for(j=0; j<n; j++)
        {
                 a[i][j] = (x & 0x8000) >> 8;
                 x <<= 1;
        }
}

// Transpose bit array
for(i=0; i<m; i++)
{
         for(j=0; j<n; j++)
         {
                  b[j][i] = a[i][j];
         }
}

// Convert back to decimal
for(i=0; i<n; i++)
{
         for(j=0; j<m; j++)
         {
                  if (b[i][j] == 1) result[i] = result[i] * 2 + 1;
                  else if (b[i][j] == 0) result[i] *= 2;
         }
}

我希望我的解释清楚！如果没有，我很乐意解释更多。我已经无休止地寻找方法来做到这一点，但我仍然没有找到一个可靠的解决方案。

PS：对于数组的错误代码格式表示歉意，在不链接图像的情况下找不到正确的可视化方法。

Answer 1

这应该提供所需的输出。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define n 8     // COLUMNS
#define m 16    // ROWS
int main(void)
{
    int data[m];
    int result[n];
    int i, j;
    int counter = 0;

    memset(data, 0, sizeof(data));
    memset(result, 0, sizeof(result));

    for (i = 0; i < m; ++i)   // print initial data
    {
        data[i] = counter;
        printf("%d ", data[i]);
        ++counter;
    }
    putchar('\n');
    char a[m][n], b[n][m];
    int x;

    // Convert decimal array to 2D bit array
    for (i = 0; i < m; i++)
    {
        x = data[i];
        for (j = n - 1; j >= 0; j--)
        {
            a[i][j] = x & 1;
            x >>= 1;
        }
    }

    // Transpose bit array
    for (i = 0; i < m; i++)
    {
        for (j = 0; j < n; j++)
        {
            b[j][i] = a[i][j];
        }
    }

    // Convert back to decimal
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        for (j = 0; j < m; j++)
        {
            if (b[i][j] == 1)
                result[i] = result[i] * 2 + 1;
            else if (b[i][j] == 0)
                result[i] *= 2;
        }
    }

    for (i = 0; i < n; ++i)      // print result
    {
        printf("%d ", result[i]);
    }
    putchar('\n');
    return 0;
}

你做错的是转换为 2d 位数组，它都用 0 填充。 你在做 (x&0x8000) >> 8; 0x8000 = 1000 0000 0000 0000 （以半字节分组以便清楚地看到） 所以 (x&0x8000) 将始终为 0 考虑到 x 在您的情况下将取值

我还更改了 int 数组，它们使用的空间比 char 数组所需的空间多。