【华为OD机考B卷 | 100分】整数编码（JAVA题解——也许是全网最详）

前言

本人是算法小白，甚至也没有做过Leetcode。所以，我相信【同为菜鸡的我更能理解作为菜鸡的你们的痛点】。

题干

1. 题目描述

实现一种整数编码方法，使得待编码的数字越小，编码后所占用的字节数越小。
编码规则如下

1. 编码时7位一组，每个字节的低7位用于存储待编码数字的补码
2. 字节的最高位表示后续是否还有字节，置1表示后面还有更多的字节，置0表示当前字节为最后一个字节
3. 采用小端序编码，低位和低字节放在低地址上
4. 编码结果按16进制数的字符格式输出，小写字母需转换为大写字母

2. 输入描述

输入的为一个字符串表示的正整数

3. 输出描述

输出一个字符串，表示整数编码的16进制码流

4. 示例

示例1：

示例2：

示例3：

解答

遇到的问题

有了前一次经验，在本次解题过程中没有遇到什么理解上的困难了，但是出现了生僻API的使用困难。如下：

1. 补码怎么得到？（后来回想起：正数的补码就是原码）
2. 怎么得到当前数的二进制数？（Integer/Long包装类提供了）
3. 怎么输出十六进制数？（Integer/Long包装类提供了）
4. 怎么得到低7位？也许还有的朋友甚至不知道低7位，高位是什么意思（字符串截取）

低n位：从右往左数的n个二进制位
高n位：从左往右数的n个二进制位

解题思路

本次题干的要求其实已经写在了题目描述上，根据题干凝练一下过程就好：

1. 首先读取一个正整数，获取该正整数的补码，即：二进制原码（正数的补码跟原码相同）
2. 以7位为单位，循环截取该补码的低7位。如果截取前的字符串长度>7，则在截取字符串的最前面补1，反之补0
3. 输出当前二进制码对应的十六进制码，若十六进制数长度不足2位，则在前面补0。最后将结果返回出去，再用StringBuilder累加起来

代码示例

public class IntegerEncoder {

    /**
     * 每次编码的位数
     */
    static final int ENCODER_LENGTH = 7;

    public static void main(String[] args) {

        // 步骤1：读正整数，取补码
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int inputInt = scanner.nextInt();
        String binaryStr = getCompletmentStr(inputInt);
        StringBuilder result = new StringBuilder();

        // 拼凑结果
        for (int endIndex = binaryStr.length(); endIndex > 0; endIndex -= ENCODER_LENGTH) {

            // 步骤2：循环截取该补码的低7位
            int startSubstringIndex = Math.max(endIndex - ENCODER_LENGTH, 0);
            String lower7Bits = binaryStr.substring(startSubstringIndex, endIndex);

            // 处理高1位的值
            char highBit = (endIndex > ENCODER_LENGTH) ? '1' : '0';
            String newBinaryStrAfterEncoder = highBit + lower7Bits;

            // 步骤3：获取当前二进制码对应的十六进制码
            String hexStr = toHexStr(newBinaryStrAfterEncoder);
            result.append(hexStr);
        }

        System.out.println("整数编码后的结果：" + result);
    }

    /**
     * 获取指定正整数的补码
     *
     * @param nums 指定整数
     * @return 整数的补码字符串
     */
    private static String getCompletmentStr(int nums) {
        return Integer.toBinaryString(nums);
    }

    /**
     * 将新的字符串代表的二进制数转换成十六进制字符串
     *
     * @param newNumsStr 新数的二进制数
     * @return 十六进制字符串
     */
    private static String toHexStr(String newNumsStr) {
        int newNums = Integer.parseInt(newNumsStr, 2);
        String hexString = Integer.toHexString(newNums);
        if (hexString.length() == 1) {
            hexString = "0" + hexString;
        }
        return hexString.toUpperCase();
    }
}
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代码解读：
我将解题思路中关键的3个步骤，都在代码注释中标明了。也许大家会比较陌生的是以下几点：

1. Integer包装类提供的获取二进制数，以及获取十六进制数的api（毕竟不常用）
2. 循环截取低7位的操作使用了String.subString(start, end)这个api。并且，循环使用了倒序跳跃的方式

倒序体现在：从末尾开始遍历
跳跃体现在：并非是一个一个字符串来遍历，而是每次想左挪动7位，即：endIndex -= 7

3. Integer.parseInt(newNumsStr, 2)这个api也比较陌生。代码中第二个参数2表示是二进制