Экономия

@LevL123 · Регистрация: 29.12.2020

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

При записи текста в память компьютера часто используют посимвольное кодирование, при котором на каждый символ отводится 8 бит. Но текст может содержать не
2^8
различных символов, а гораздо меньше. И тогда можно получить значительную экономию, если каждый символ кодировать одинаковым минимально возможным количеством бит.
Например, если в тексте есть только буквы A, B, C и D, то каждую из них можно закодировать всего двумя битами: 00, 01, 10 и 11.
Напишите программу, которая для введенной строки, состоящей только из букв латинского алфавита в верхнем регистре, определит такой минимальный по длине код, закодирует им строку и выведет на печать. Меньшей букве должно соответствовать меньшее по значению кодовое слово.
Формат ввода
Строка из латинских букв в верхнем регистре.
Формат вывода
Строка кодов наименьшей длины для букв введенной строки в том же порядке.
Пример 1
Ввод Вывод
ABBA
0110
Пример 2
Ввод Вывод
GENERATOR
010001011001101000110100101
Пример 3
Ввод Вывод
SORRY
1000010111
Примечания
В задаче нельзя использовать списки, словари и сортировку. А также собственные функции и функции высшего порядка.
Разберем второй пример. В слове GENERATOR используется 7 различных букв. Чтобы их закодировать, достаточно 3 бита, и кодировка букв, расположенных в алфавитном порядке, будет выглядеть так:
000 A
001 E
010 G
011 N
100 O
101 R
110 T
А последний код 111 никому не достался.

@Gdez · 26.01.2021, 19:19

LevL123,

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
alpha = ''
for i in range(26) :
    alpha += chr(ord('A') + i)
st = input()
k = -1
for w in alpha :
    if w in st :
        k += 1
        tmp = bin(k)[2:]
        st = st.replace(w, ' ' + '0' * (5 - len(tmp)) + tmp)
k = 7 - len(bin(k))
tmp = ' ' + '0'*k
st = st.replace(tmp, '')
print(st)

@gray621 · 27.01.2021, 21:32

Сообщение от Gdez

tmp = bin(k)[2:]
st = st.replace(w, ' ' + '0' * (5 - len(tmp)) + tmp)

Как работает этот код?

Python
1
tmp = bin(k)[2:]

переводит какой-то k в двоичую систему и срезает 0b.

Потом

Python
1
st = st.replace(w, ' ' + '0' * (5 - len(tmp)) + tmp)

что-то заменяет в слове, которое мы вводим. Но как это работает, можете объяснить, пожалуйста?

@Gdez · 27.01.2021, 22:18

gray621, в алфавите 26 букв. 26 в двоичном содержит 5 символов.
Заменяем букву на пробел и 5 символов => счетчик (число) в двоичном коде плюс слева "0" до пятисимвольной строки
Потом (после цикла) определяем количество знаков в двоичном коде у счетчика "к" ; определяем "лишнее" количество нулей слева; заменяем пробел плюс "лишние' нули на "пустой" символ.
Всё

@gray621 · 27.01.2021, 23:49

Gdez, то есть

Python
1
tmp = bin(k)[2:]

в tmp записывает двоичный счетчик.

Python
1
st = st.replace(w, ' ' + '0' * (5 - len(tmp)) + tmp)

Заменяет в слове букву на пробел + количество нулей, равное 5 - длина двоичного счётчика + двоичный счетчик

Python
1
k = 7 - len(bin(k))

Считает длину битов последнего числа, но почему вычитается из 7?

Python
1
2
tmp = ' ' + '0'*k
st = st.replace(tmp, '')

заменяет пробелы и нули на ничего (удаляет)

Но как работает

Python
1
st = st.replace(w, ' ' + '0' * (5 - len(tmp)) + tmp)

, объясните подробнее, пожалуйста и почему вычитается из 7?

@Gdez · 28.01.2021, 04:26

gray621, gray621, вот тут у "bin(k)" срезом "убираются" первые два символа

Python
1
tmp = bin(k)[2:]

А тут нет

Python
1
k = 7 - len(bin(k))

Поэтому
k = 5 - len(bin(k))[2:] = 7 - len(bin(k))
Первые два символа - префиксы, которые "приписываются" всем "недесятичным" числам.
Попробуй

Python
1
print(bin(26))

Увидишь

@gray621 · 28.01.2021, 08:33

Gdez, Первые два символа - префиксы, которые "приписываются" всем "недесятичным" числам. Да, я знаю это. Просто не понял, что там не удаляешь.

Добавлено через 2 минуты
Gdez, но почему 5 - длина двоичного счётчика + двоичный счетчик в 10 строчке

@Gdez · 28.01.2021, 09:38

gray621, изначально неизвестно количество уникальных символов в строке и резервируется 6 бит - один пробел и пять под максимально возможную запись числа (для этой задачи для 26).
После определения количества уникальных символов в строке становится известна длина двоичной записи:
Для уникальных элементов 2 -> 1 символ 0 или 1
Для 3...4 - два символа от 10 до 11
.......
Для 17...26 - пять от 10000 до 11001
Поэтому для первого по алфавитному порядку "пишется" -> " " + "0000" + "0" = " 00000"
Для третьего -> " " + "000" + "10"
Для семнадцатого и выше -> " " + "1****"
Для определения количества "средних" нулей используется (5 - len(tmp))
Счетчик "к" после выхода из цикла показывает максимальный порядковый номер символа в данной строке. Под него и "обрезаются" все числа с удалением пробелов

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): сборка C/C++ проекта из консоли 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Если вы откроете примеры для начинающих на официальном репозитории SDL3 в папке: examples, то вы увидите, что все примеры используют следующие четыре обязательные функции, а. . .	Установка Emscripten SDK (emsdk) и CMake на Windows для сборки C и C++ приложений в WebAssembly (Wasm) 8Observer8 30.01.2026 Чтобы скачать Emscripten SDK (emsdk) необходимо сначало скачать и уставить Git: Install for Windows. Следуйте стандартной процедуре установки Git через установщик. Система контроля версиями Git. . .	Подключение Box2D v3 к SDL3 для Android: физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 29.01.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами. Версия v3 была полностью переписана на Си, в. . .	Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT bedvit 28.01.2026 Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .
Загрузка PNG с альфа-каналом на SDL3 для Android: с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 28.01.2026 Содержание блога SDL3 имеет собственные средства для загрузки и отображения PNG-файлов с альфа-каналом и базовой работы с ними. В этой инструкции используется функция SDL_LoadPNG(), которая. . .	Загрузка PNG с альфа-каналом на SDL3 для Android: с помощью SDL3_image 8Observer8 27.01.2026 Содержание блога SDL3_image - это библиотека для загрузки и работы с изображениями. Эта пошаговая инструкция покажет, как загрузить и вывести на экран смартфона картинку с альфа-каналом, то есть с. . .	Влияние грибов на сукцессию anaschu 26.01.2026 Бифуркационные изменения массы гриба происходят тогда, когда мы уменьшаем массу компоста в 10 раз, а скорость прироста биомассы уменьшаем в три раза. Скорость прироста биомассы может уменьшаться за. . .	Воспроизведение звукового файла с помощью SDL3_mixer при касании экрана Android 8Observer8 26.01.2026 Содержание блога SDL3_mixer - это библиотека я для воспроизведения аудио. В отличие от инструкции по добавлению текста код по проигрыванию звука уже содержится в шаблоне примера. Нужно только. . .

@LevL123 1 / 1 / 0 Регистрация: 29.12.2020 Сообщений: 51

	Экономия 26.01.2021, 17:42. Показов 3264. Ответов 7 Метки нет (Все метки) При записи текста в память компьютера часто используют посимвольное кодирование, при котором на каждый символ отводится 8 бит. Но текст может содержать не 2^8 различных символов, а гораздо меньше. И тогда можно получить значительную экономию, если каждый символ кодировать одинаковым минимально возможным количеством бит. Например, если в тексте есть только буквы A, B, C и D, то каждую из них можно закодировать всего двумя битами: 00, 01, 10 и 11. Напишите программу, которая для введенной строки, состоящей только из букв латинского алфавита в верхнем регистре, определит такой минимальный по длине код, закодирует им строку и выведет на печать. Меньшей букве должно соответствовать меньшее по значению кодовое слово. Формат ввода Строка из латинских букв в верхнем регистре. Формат вывода Строка кодов наименьшей длины для букв введенной строки в том же порядке. Пример 1 Ввод Вывод ABBA 0110 Пример 2 Ввод Вывод GENERATOR 010001011001101000110100101 Пример 3 Ввод Вывод SORRY 1000010111 Примечания В задаче нельзя использовать списки, словари и сортировку. А также собственные функции и функции высшего порядка. Разберем второй пример. В слове GENERATOR используется 7 различных букв. Чтобы их закодировать, достаточно 3 бита, и кодировка букв, расположенных в алфавитном порядке, будет выглядеть так: 000 A 001 E 010 G 011 N 100 O 101 R 110 T А последний код 111 никому не достался. 0

@Gdez 8849 / 4501 / 1864 Регистрация: 27.03.2020 Сообщений: 7,317
	27.01.2021, 22:18
	gray621, в алфавите 26 букв. 26 в двоичном содержит 5 символов. Заменяем букву на пробел и 5 символов => счетчик (число) в двоичном коде плюс слева "0" до пятисимвольной строки Потом (после цикла) определяем количество знаков в двоичном коде у счетчика "к" ; определяем "лишнее" количество нулей слева; заменяем пробел плюс "лишние' нули на "пустой" символ. Всё 1

@gray621 63 / 52 / 11 Регистрация: 14.01.2021 Сообщений: 406
	28.01.2021, 08:33
	Gdez, Первые два символа - префиксы, которые "приписываются" всем "недесятичным" числам. Да, я знаю это. Просто не понял, что там не удаляешь. Добавлено через 2 минуты Gdez, но почему 5 - длина двоичного счётчика + двоичный счетчик в 10 строчке 0

@Gdez 8849 / 4501 / 1864 Регистрация: 27.03.2020 Сообщений: 7,317
	28.01.2021, 09:38
	gray621, изначально неизвестно количество уникальных символов в строке и резервируется 6 бит - один пробел и пять под максимально возможную запись числа (для этой задачи для 26). После определения количества уникальных символов в строке становится известна длина двоичной записи: Для уникальных элементов 2 -> 1 символ 0 или 1 Для 3...4 - два символа от 10 до 11 ....... Для 17...26 - пять от 10000 до 11001 Поэтому для первого по алфавитному порядку "пишется" -> " " + "0000" + "0" = " 00000" Для третьего -> " " + "000" + "10" Для семнадцатого и выше -> " " + "1****" Для определения количества "средних" нулей используется (5 - len(tmp)) Счетчик "к" после выхода из цикла показывает максимальный порядковый номер символа в данной строке. Под него и "обрезаются" все числа с удалением пробелов 1

Экономия

Решение