编程实现表1(L的输入-输出模式分布），证实表1的正确性

来源：互联网发布：寻侠兵书突破数据编辑：程序博客网时间：2024/06/05 11:17
public class Main4 {    //定义输入字的长度，根据题意，长度为8，也就是用8个16进制的数来表示一个字    public static int WORD_STRING_LENGTH=8;    //一个字占32bit，用32位二进制数来表示    public static int BIT_LIST_LENGTH=4*WORD_STRING_LENGTH;    //定义二进制与十进制对应的数组    public static int PATTERN_LENGTH=16;    public static String[] bitList={            "0000","0001","0010","0011",            "0100","0101","0110","0111",            "1000","1001","1010","1011",            "1100","1101","1110","1111"};    public static String hexList="0123456789abcdef";    public static void main(String[] args) {        System.out.println("运行时间达七小时，请耐心等候…………");        String [][] distribution=new String [PATTERN_LENGTH][PATTERN_LENGTH];        distribution=getDistribution(PATTERN_LENGTH);        printResult(distribution);    }    /*    该方法实现线性变换模块。要求：用户输入一个用16进制表示的数字（例如 1a2b3c4d）    程序输出相应的用16进制表示的字     */    private static String getResult(String str){        int[] B=new int[BIT_LIST_LENGTH];//用于存储输入字转为二进制的数        int[] LB=new int[BIT_LIST_LENGTH];//用于存储得到的二进制结果        String LB_16="";//用于存储得到的十六进制结果        //进行一次循环，将输入的十六进制的数转化为二进制的数        for(int i=0;i<WORD_STRING_LENGTH;i++){            int k=Integer.valueOf(str.substring(i,i+1),16);            for(int j=0;j<4;j++){                B[4*i+j]=bitList[k].charAt(j)-48;            }        }        //进行线性变换操作        for(int p=0;p<BIT_LIST_LENGTH;p++){            LB[p]=B[p]^                    B[(p+2)%BIT_LIST_LENGTH]^                    B[(p+10)%BIT_LIST_LENGTH]^                    B[(p+18)%BIT_LIST_LENGTH]^                    B[(p+24)%BIT_LIST_LENGTH];        }        //将二进制的数转换为十六进制的数        for(int x=0;x<WORD_STRING_LENGTH;x++){            String temp="";            for(int y=0;y<4;y++){                temp+=LB[x*4+y];            }            LB_16+=Integer.toHexString(Integer.parseInt(temp, 2));        }        return LB_16;    }    /*    输入两个十进制的数，返回两个十六进制的数组成的字符串     */    private static String getTwoHex(int i,int j){        String str= hexList.substring(i,i+1)+hexList.substring(j,j+1);        return str;    }    /*    定义了模式函数，输入的是一个字，四个字节，八个十六进制的数，    每两个十六进制的数为一个字节，如果两个字节的数都为0，则该字节为零    对输入的四个字节进行判断，如果该字节为0则用一个0定义该字节，    如果该字节不为0，则用1定义该字节    例如输入：00001a2b ,则输出为：0011     */    private static String pattern(String str){        String pat="";        for (int i=0;i<str.length()/2;i++){            if(str.substring(2*i,2*(i+1)).equals("00")||                    str.substring(2*i,2*(i+1))=="00"){                pat+="0";            }            else {                pat+="1";            }        }        return pat;    }    private static String[][] getDistribution(int n){        long sum[]=new long[n+1];        long count[][]=new long[n+1][n+1];        String result[][]=new String [n+1][n+1];        //对每一种情况进行操作，操作时候可以将情况分为4类        for(int x=1;x<n;x++){            int item=getItem(x);            switch (item){                case 1://只包含一个1的情况                    for (int i = 0; i <16; i++) {                        for (int j = 0; j < 16; j++) {                            if (!(i == 0 && j == 0)){                                sum[x]++;                                String twoHex1 = getTwoHex(i, j);                                String str= "000000" + twoHex1;                                String pat=pattern(getResult(str));                                int index=Integer.parseInt(pat, 2);                                count[x][index]++;                            }                        }                    }                    break;                case 2://包含两个1的情况                    for (int i = 0; i < 16; i++) {                        for (int j = 0; j < 16; j++) {                            for (int k = 0; k < 16; k++) {                                for (int l = 0; l < 16; l++) {                                    if (!((i == 0 && j == 0) || (l == 0 && k == 0) )) {                                        sum[x]++;                                        String twoHex1 = getTwoHex(i, j);                                        String twoHex2 = getTwoHex(k, l);                                        String str = "0000" + twoHex1 + twoHex2;                                        String pat = pattern(getResult(str));                                        int index = Integer.parseInt(pat, 2);                                        count[x][index]++;                                    }                                }                            }                        }                    }                    break;                case 3://包含三个1的情况                    for (int i = 0; i < 16; i++) {                        for (int j = 0; j < 16; j++) {                            for (int k = 0; k < 16; k++) {                                for (int l = 0; l < 16; l++) {                                    for (int a = 0; a < 16; a++) {                                        for (int b = 0; b < 16; b++) {                                            if (!((i == 0 && j == 0) || (l == 0 && k == 0) || (a == 0 && b == 0))) {                                                sum[x]++;                                                String twoHex1 = getTwoHex(i, j);                                                String twoHex2 = getTwoHex(k, l);                                                String twoHex3 = getTwoHex(a, b);                                                String str = "00" + twoHex1 + twoHex2 + twoHex3;                                                String pat=pattern(getResult(str));                                                int index=Integer.parseInt(pat, 2);                                                count[x][index]++;                                            }                                        }                                    }                                }                            }                        }                    }                    break;                case 4://包含四个1的情况                    for (int i = 0; i < 16; i++) {                        for (int j = 0; j < 16; j++) {                            for (int k = 0; k < 16; k++) {                                for (int l = 0; l < 16; l++) {                                    for (int a = 0; a< 16; a++) {                                        for (int b = 0; b< 16; b++) {                                            for (int p = 0; p < 16; p++) {                                                for (int q = 0; q < 16; q++) {                                                    if (!((i == 0 && j == 0) || (l == 0 && k == 0) ||                                                            (a == 0 && b == 0)||(p == 0 && q == 0))){                                                        sum[x]++;                                                        String twoHex1 = getTwoHex(i, j);                                                        String twoHex2 = getTwoHex(k, l);                                                        String twoHex3 = getTwoHex(a, b);                                                        String twoHex4 = getTwoHex(p, q);                                                        String str =  twoHex1 + twoHex2 + twoHex3+ twoHex4;                                                        String pat=pattern(getResult(str));                                                        int index=Integer.parseInt(pat, 2);                                                        count[x][index]++;                                                    }                                                }                                            }                                        }                                    }                                }                            }                        }                    }                    break;            }        }        for(int r=0;r<=n;r++){            for(int s=0;s<=n;s++){                if(count[r][s]==0){                    result[r][s]="0";                }                else{                    result[r][s]=String.valueOf(count[r][s]/255)+"/"+sum[r]/255;                }            }        }        return result;    }    /*    给出十进制的数，判断其四位二进制数中1的个数     */    private static int getItem(int x){        String str=bitList[x];        int count=0;        for(int i=0;i<4;i++){            if(str.charAt(i)=='1'){                count++;            }        }        return count;    }    private static void printResult(String[][] list){        int[] sequence={0,1,2,4,8,3,5,6,9,10,12,7,11,13,14,15};        System.out.printf("%-5s"," ");        for(int i=1;i<list.length-1;i++){            String str=bitList[sequence[i]];            System.out.printf("%-20s",str);        }        System.out.println();        for(int r=1;r<list.length-1;r++) {            System.out.printf("%-5s",bitList[sequence[r]]);            for (int s = 1; s < list.length-1; s++) {                String str=list[sequence[r]][sequence[s]];                System.out.printf("%-20s",str);            }            System.out.println();        }    }}
经过A8处理器七个半小时的运行结果如图：
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