格雷编码（Gray Code）
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8818823366
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207d5f1470
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- [格雷编码](/algorithm/gray-code.md)
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- [点积](/algorithm/dot-product.md)
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- [二叉树](/algorithm/binary-tree.md)
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- [二叉树的层次遍历]()
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- [二叉树的层次遍历](/algorithm/binary-tree-level-order-traversal.md)
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- [下一个斐波拉契数](/algorithm/next-fibonacci-number.md)
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- [一个字符串包裹函数](/algorithm/a-word-wrap-functionality.md)
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- [打印 100 以内的素数](/algorithm/prime-numbers-from-1-to-100.md)
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- [二进制空白](/algorithm/binary-gap.md)
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- [Lambda 偶数](/algorithm/lambda-evens-lambda.md)
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- [上下计数](/algorithm/count-up-down.md)
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- [上下计数](/algorithm/count-up-down.md)
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- [展平嵌套数组](/algorithm/flatten-nested-arrays.md)
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# 展平嵌套数组（Flatten Nested Arrays）
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> 🔔 参与讨论：https://www.isharkfly.com/t/flatten-nested-arrays/314这个题目是在
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PillPack 现场面谈的时候的一个题目。
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## 中文描述
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题目要求比较简单：[1,2,[3],[[4]],5,6] -> [1,2,3,4,5,6]
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就是数组中嵌套数组，考察一个数组[1,2,[3],[[4]],5,6]。 你怎么能够输出 1,2,3,4,5,6（并不要求按照顺序输出）。
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这里是一个嵌套数组，你需要将这个数组中的值全部取出来。
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## 思路和点评
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不清楚其他语言中这个数据结构怎么存储，我假设的是在 Java 中存储的对象。
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可以采用队列的方式来实现，例如，在 Java 中存储了整数，1， 2， 对象，[3] 为一个数组对象。
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你可以先遍历一次 List，将所有的 List 的对象都压入队列中，然后进行出队。
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在出队时候，判断对象是否为整数对象，如果是整数对象，就输出，如果不是整数对象，然后将数组对象继续进行遍历，然后压入队列，然后再出队。
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在这里讨论的问题比较多，还有 [[[2]5]] 这种多层嵌套的问题。
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经过网站上的考古，这里有 2 个方法可以更快的实现。1 是递归的方法，2 是 利用 Java 8 的 Stream 特性。
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在写测试代码之前，你需要明白下数据结构的定义，要不然你没有办法测试。在 Java 中你可以定义为对象数组，如下：
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`Object[] array = { ` `1` `, ` `2` `, ` `new` `Object[] { ` `3` `, ` `4` `, ` `new` `Object[] { ` `5` `, ` `new` `Object[] { ` `new` `Object[] { ` `6` `} } }, ` `7` `}, ` `8` `, ` `9` `, ` `10` `};`
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然后可以利用递归，在对对象数组进行遍历的时候，如果你遇到了对象，那么你需要再次调用你的方法，对对象中的内容进行遍历，如果这个时候已经没有对象了，可以返回第二层遍历的结果，并且插入到上层 List 列表中。
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如果你使用的 Java 8 的 Stream，你需要对 Stream 的使用和方法比较了解才可以。这里也涉及到了递归，只是写法有点不同罢了。
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还有一个更加简单粗暴的方法，当然我不认为这个方法是出题人希望考察的目标，在 Java 中你可以将数组直接转换成 String 字符串进行输出，比如说上面的对象队列，你可以转换为：` [1, 2, [3, 4, [5, [[6]]], 7], 8, 9, 10]` 字符串进行输出，然后使用 Java 的 Split 函数，进行按照逗号拆分后，然后将多余 [ 和 ] 符号去掉，然后再将内容重新放回 List。 这个有点简单粗暴，但是也一样能够达到目的。
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## 源代码
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源代码和有关代码的更新请访问 GitHub：
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https://github.com/cwiki-us/codebank-algorithm/blob/master/src/test/java/com/ossez/codebank/interview/tests/PillPackTest.java
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## 测试类请参考：
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https://github.com/cwiki-us/codebank-algorithm/blob/master/src/test/java/com/ossez/codebank/interview/tests/PillPackTest.java
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## 测试结果
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上面程序的测试结果如下：
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2018/12/27 13:39:22 DEBUG [com.ossez.codebank.interview.tests.PillPackTest] - Test FlattenNestedArrays
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2018/12/27 13:39:22 DEBUG [com.ossez.codebank.interview.tests.PillPackTest] - LOOP: [1, 2, [3, 4, [5, [[6]]], 7], 8, 9, 10] - > [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
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2018/12/27 13:39:22 DEBUG [com.ossez.codebank.interview.tests.PillPackTest] - Java 8: [1, 2, [3, 4, [5, [[6]]], 7], 8, 9, 10] - > [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
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```
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# 格雷编码（Gray Code）
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> 🔔 参与讨论：https://www.isharkfly.com/t/gray-code/15120
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## 描述
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格雷编码是一个二进制数字系统，在该系统中，两个连续的数值仅有一个二进制的差异。
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给定一个非负整数 `n` ，表示该代码中所有二进制的总数，请找出其格雷编码顺序。一个格雷编码顺序必须以 `0` 开始，并覆盖所有的 2n 个整数。
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对于给定的 `n`，其格雷编码顺序并不唯一。
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根据以上定义， `[0,2,3,1]` 也是一个有效的格雷编码顺序。
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## 样例
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给定 `n = 2`， 返回 `[0,1,3,2]`。其格雷编码顺序为：
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```
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00 - 0
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01 - 1
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11 - 3
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10 - 2
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```
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## 挑战
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O(2n) 时间复杂度。
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## 代码
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```
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/**
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* 411 https://www.lintcode.com/problem/gray-code/description
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*/
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@Test
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public void test0411GrayCode() {
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int n = 2;
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List<Integer> retArray = new ArrayList<>();
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if (n == 0) {
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retArray.add(0);
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}
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for (int i = 0; i < (2 << (n - 1)); i++) {
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int g = i ^ (i / 2);
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retArray.add(g);
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}
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System.out.println(retArray);
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}
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```
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## 点评
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你需要对 Java 的位运算之间的关系和数据结构有比较深的了解。
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在计算机语言中，数字的存储是按照位存储的。比如说 int 数据类型，在 Java 中定义的是 32 位。
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那么 int 能在 Java 中存储的 2 进制格式为：
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0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
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这里一共是 8 组，一共是 32 位。
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如果你希望了解 Java int 是如何在 2 进制中表示的，你可以使用方法：Integer.toBinaryString(0)；
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这个方法不会输出完整的 32 位字符串，你需要在前面补上 0。
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【0】 转换为 2 进制为：【0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000】
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【2】 转换为 2 进制为：【0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010】
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【5】 转换为 2 进制为：【0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101】
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在这个题目中哟 2 个地方比较关键，第一个地方是需要循环多少次，就是 2 的 n 次方，应该是多少？第二个地方就是进行位运算了，你需要需要什么样的位运算符。
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对于 2 的 n 次方的结果，基本上可以使用下面的公式 2 << (n-1)，比如说 2 的 3 次方，那么就需要将 2 向左位移 2 位。
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移动前：
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【2】 转换为 2 进制为：【0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010】
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移动后
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【0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000】，这个 2 进制转换后的结果就是 【8】 正好是 2 的 3 次方。
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随后，对 i 取整后进行一次异或运算就可以得到你要的结果的 2 进制结果了。
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