gesp(C++四级)（4）洛谷：B3851：[GESP202306 四级] 图像压缩

题目描述

图像是由很多的像素点组成的。如果用 $0$ 表示黑，$255$ 表示白，$0$ 和 $255$ 之间的值代表不同程度的灰色，则可以用一个字节表达一个像素（取值范围为十进制 0-255、十六进制 00-FF）。这样的像素组成的图像，称为 $256$ 级灰阶的灰度图像。

现在希望将 $256$ 级灰阶的灰度图像压缩为 $16$ 级灰阶，即每个像素的取值范围为十进制 0-15、十六进制 0-F。压缩规则为：统计出每种灰阶的数量，取数量最多的前 $16$ 种灰阶（如某种灰阶的数量与另外一种灰阶的数量相同，则以灰阶值从小到大为序），分别编号 0-F（最多的编号为 0，以此类推）。其他灰阶转换到最近的 $16$ 种灰阶之一，将某个点的灰阶值（灰度，而非次数）与 $16$ 种灰阶中的一种相减，绝对值最小即为最近，如果绝对值相等，则编号较小的灰阶更近。

输入格式

输入第 $1$ 行为一个正整数 $n(10\le n\le 20)$，表示接下来有 $n$ 行数据组成一副 $256$ 级灰阶的灰度图像。

第 $2$ 行开始的 $n$ 行，每行为长度相等且为偶数的字符串，每两个字符用十六进制表示一个像素。约定输入的灰度图像至少有 $16$ 种灰阶。约定每行最多 $20$ 个像素。

输出格式

第一行输出压缩选定的 $16$ 种灰阶的十六进制编码，共计 $32$ 个字符。

第二行开始的 $n$ 行，输出压缩后的图像，每个像素一位十六进制数表示压缩后的灰阶值。

样例 #1

样例输入 #1

10
00FFCFAB00FFAC09071B5CCFAB76
00AFCBAB11FFAB09981D34CFAF56
01BFCEAB00FFAC0907F25FCFBA65
10FBCBAB11FFAB09981DF4CFCA67
00FFCBFB00FFAC0907A25CCFFC76
00FFCBAB1CFFCB09FC1AC4CFCF67
01FCCBAB00FFAC0F071A54CFBA65
10EFCBAB11FFAB09981B34CFCF67
01FFCBAB00FFAC0F071054CFAC76
1000CBAB11FFAB0A981B84CFCF66

样例输出 #1

ABCFFF00CB09AC07101198011B6776FC
321032657CD10E
36409205ACC16D
B41032657FD16D
8F409205ACF14D
324F326570D1FE
3240C245FC411D
BF4032687CD16D
8F409205ACC11D
B240326878D16E
83409205ACE11D

提示

【样例 $1$ 解释】

灰阶 AB、CF 和 FF 出现 $14$ 次，00 出现 $10$ 次，CB 出现
$9$ 次，09 出现 $7$ 次，AC 出现 $6$ 次，07 出现 $5$ 次，10、11
和 98 出现 $4$ 次，01、1B、67、76 和 FC 出现 $3$ 次。

AC代码（100分）

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,a[30][30];//a数组用于保存转换后的输入数据 
string s;
//创建结构体：10进制的灰度及其出现次数 
struct node{
	int grey;//灰度 
	int cnt;//出现次数 
}p[260]; 
//十六进制字符转10进制整数
int to10(char c){
	int ans;
	if(c>='0' && c<='9') ans=c-'0';
	else ans=c-'A'+10;
	return ans;
} 
//排序规则函数
bool cmp(node x,node y){
	if(x.cnt!=y.cnt) return x.cnt>y.cnt;//优先按灰度出现的次数降序 
	else return x.grey<y.grey;//其次按灰度编号升序 
} 
//10进制整数打印为16进制 
void print16(int x){
	char c;
	if(x>9) c='A'+x-10;
	else c='0'+x;
	cout<<c; 
} 
int main(){
	cin>>n;
	for(int i=1;i<=n;i++){//n行 
		cin>>s;//输入每行的字符串
		//两个字符一组，将16进制转换位10进制保存到数组中
		int x;
		for(int j=0;j<s.size();j+=2){
			x=to10(s[j])*16+to10(s[j+1]);//调用字符转十进制函数 
			a[i][j/2+1]=x;//存到a数组中
			p[x].cnt++; //统计灰度出现的次数 
		} 
	}
	//初始化灰度
	for(int i=0;i<256;i++){
		p[i].grey=i;
	} 
	//p数组排序
	sort(p,p+256,cmp); 
	//输出灰度排名前16:需将10进制数字转换回16进制字符 
	for(int i=0;i<16;i++){
		print16(p[i].grey/16);//打印两位十六进制中的第1位 
		print16(p[i].grey%16);//打印两位十六进制中的第2位
	} 
	cout<<endl;
	//输出压缩后的图像
	int len=s.size()/2;
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=len;j++){
			int minc=256;//存：最小差绝对值
			int b=0;//存：最接近的灰度编号 
			for(int k=0;k<=15;k++){
				if(abs(p[k].grey-a[i][j])<minc){
					minc=abs(p[k].grey-a[i][j]);
					b=k;//更新编号 
				}
			}
			//打印找到的与其最近的灰度编号的16进制
			print16(b); 
		}
		cout<<endl;
	} 
	return 0;
}

文末彩蛋：

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