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希尔伯特曲线(Hilbert曲线含解析)

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用户2965768
修改2019-08-29 09:41:45
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修改2019-08-29 09:41:45
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文章被收录于专栏:wym

希尔伯特曲线是以下一系列分形曲线 Hn 的极限。我们可以把 Hn 看作一条覆盖 2n × 2n 方格矩阵的曲线,曲线上一共有 2n × 2n 个顶点(包括左下角起点和右下角终点),恰好覆盖每个方格一次。

Hn(n > 1)可以通过如下方法构造:

1. 将 Hn-1 顺时针旋转90度放在左下角

2. 将 Hn-1 逆时针旋转90度放在右下角

3. 将2个 Hn-1 分别放在左上角和右上角

4. 用3条单位线段把4部分连接起来

对于 Hn 上每一个顶点 p ,我们定义 p 的坐标是它覆盖的小方格在矩阵中的坐标,定义 p 的序号是它在曲线上从起点开始数第几个顶点。给定 p 的坐标,你能算出 p 的序号吗?

输入

输入包含3个整数 n , x , y 。 n 是分形曲线的阶数,(x, y)是 p 的坐标。

1 ≤ n ≤ 30

1 ≤ x, y ≤ 2n

输出

p 的序号。

样例输入

代码语言:javascript
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4 6 1

样例输出

代码语言:javascript
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20

题解:这一题理解起来很难,如果学过Hilbert曲线应该会好点。左下角p的序号为1,从此开始沿着曲线经过方格的p的序号依次增加1.

例如:

具体代码如下:

代码语言:javascript
复制
#include <stdio.h>
long long f(int n, int x, int y) {
    if (n == 0) return 1;
    int m = 1 << (n - 1);//2的n-1次方
    if (x <= m && y <= m) {
        return f(n - 1, y, x);
    }
    if (x > m && y <= m) {
        return 3LL * m * m + f(n - 1, m-y+ 1, m * 2 - x + 1); // 3LL表示long long 类型的3
    }
    if (x <= m && y > m) {
        return 1LL * m * m + f(n - 1, x, y - m);
    }
    if (x > m && y > m) {
        return 2LL * m * m + f(n - 1, x - m, y - m);
    }
}
int main() {
    int n, x, y;
    scanf("%d %d %d", &n, &x, &y); 
    printf("%lld", f(n, x, y));
    return 0;
}
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原始发表:2018年08月01日,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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