C++ 检查是否有可能通过更改1位或2位数字来使两个给定数字相等

在计算机编程领域，许多操作都围绕着数字值展开。在某些情况下，我们可能需要确定是否可以通过修改一些位将两个数字变为相等。尽管这个问题可能会带来挑战，但正确的策略可以带来成功的解决方案。

语法

为了建立对算法的理解的坚实基础，让我们先通过使用这种特定方法来熟悉后续编码中使用的语法。

bool checkEquality(int num1, int num2);

要确定两个给定的整数num1和num2是否可以通过仅修改一到两位来使它们相等，我们使用checkEquality函数来生成布尔值响应。

步骤

以下是我们算法的逐步分解：

计算num1和num2的异或运算，并将输出赋给一个新变量xorResult。
使用算法计算xorResult中设置位的数量，并将结果赋给一个称为setBitCount的变量。
为了成功完成操作，setBitCount不能超过2。在这种情况下，我们的函数将返回true。如果超过了这个指定的阈值，我们可以得出结论，输出必须为false。
现在我们有了算法，让我们深入探讨解决这个问题的至少两种不同方法。

方法1：位操作

在这种方法中，我们将使用位操作来检查是否可能使这些数字相等。

示例

#include <iostream>

bool checkEquality(int num1, int num2) {
   int xorResult = num1 ^ num2;
   int bitCheck = xorResult & (xorResult - 1);
   return (bitCheck == 0);
}

int main() {
   int number1, number2;
   std::cout << "Enter the first number: ";
   std::cin >> number1;
   std::cout << "Enter the second number: ";
   std::cin >> number2;

   bool result = checkEquality(number1, number2);
   if (result) {
      std::cout << "It is possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   } else {
      std::cout << "It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   }  
   return 0;
}

输出

Enter the first number: Enter the second number: It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits.

解释

所提供的C++代码进行了一次简单的检查，检查在修改其中一个或两个位的情况下，是否能够实现两个提供的数值之间的完美对齐。为了实现这个目标，代码的一个重要组成部分是定义一个特殊的函数”checkEquality”。使用这个自定义函数需要提供两个整数变量作为输入。这个特定函数的输出类型使用了布尔逻辑，因此用户可以轻松地获取结果，即在运行时提供给该函数的参数是否足够进行数字对齐的变化。

为了计算，在这个程序中使用了异或算法来通过checkEquality方法比较上述的整数输入。然后，自动存储的结果被捕获到变量”xorResult”中。接下来的关键决定因素涉及计算xorResult和XORResult – 1之间的位与位运算中间结果。在这个阶段，当返回值为”0″时，bitCheck变量的假设变得必要。因为它表示满足所提出的checkEquality函数的要求的条件已经达成。在完成之后，程序提示用户提供输入，并在最终计算阶段将参数输入到checkEquality方法中。当过程结束时，输出消息指示所需的位级修改的存在/缺失将在控制台输出中显示相应的消息。这个实现展示了在C++中使用位运算和异或运算的优秀示例。

方法2：汉明距离法

在这个方法中，我们将使用汉明距离的概念来解决问题。

示例

#include <iostream>

int countSetBits(int num) {
   int count = 0;
   while (num) {
      num &= (num - 1);
      count++;
   }
   return count;
}

bool checkEquality(int num1, int num2) {
   int xorResult = num1 ^ num2;
   int setBitCount = countSetBits(xorResult);
   return (setBitCount <= 2);
}

int main() {
   int number1, number2;
   std::cout << "Enter the first number: ";
   std::cin >> number1;
   std::cout << "Enter the second number: ";
   std::cin >> number2;

   bool result = checkEquality(number1, number2);
   if (result) {
      std::cout << "It is possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   } else {
      std::cout << "It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits." << std::endl;
   }   
   return 0;
}

输出

Enter the first number: Enter the second number: It is not possible to make the numbers equal by changing only one or two bits.

说明

在这个示例中，我们呈现了一个C++程序，该程序旨在确定我们是否可以通过修改一个或两个位来使两个独立的数字相等。此外，还存在一个名为“countSetBits”的函数，它利用Kemighan算法确定整数值中存在多少个设置位。

在checkEquality函数中，代码计算两个输入数字的异或（exclusive OR）并将其存储在xorResult中。前一语句触发countSetBits函数，以确定xorResult中存在的设置位的数量，然后将其累积在setBitCount中。每当setBitCount被识别为两个或更少时，这意味着只需要修改一个或两个位即可使其相等，从而使函数返回true。否则，执行false返回。

在main函数中，程序提示用户输入两个数字。然后使用用户提供的数字调用checkEquality函数并将结果存储。最后，根据结果的值，程序打印适当的消息，指示是否可能通过修改一个或两个位使数字相等。

此代码提供了对问题的明确实现，利用了异或操作和Kernighan算法来高效地计算设置位数。

结论

我们的文章深入探讨了确定是否可以通过修改一个或两个位使给定的两个数字相等的问题。为了解决这个问题，我们提出了两种有效的方法 – 位操作方法和汉明距离方法。这两种方法都提供了高效的解决方案。我们还根据这些方法提供了基于这些方法的真实可执行的代码示例。通过理解和实现这些方法，您可以有效地检查是否可以通过修改一些位来使两个数相等。