网教9. 一夜发白《千字文》

</pre>背景</h2><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">在古代中国，《三字经》、《百家姓》、《千字文》被合称为三、百、千，都是非常重要的启蒙教育课本，广为流传。而其中问世最早的《千字文》更凭借其优美的文字、华丽的辞藻成为中华传统文化的一个重要组成部分，得到了人们的普遍重视和喜爱。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; margin-left:40px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">《千字文》的作者，是梁武帝时代官拜散骑员外郎的周兴嗣。历来在正史上的记载，就这样一笔带过，但据私家笔记的野史记载，内容不是这样简单了。周兴嗣同梁武帝本来便是文字之交的朋友，在萧齐时代，还在朝廷上有过同僚之谊。到了梁武帝当了皇帝，那就变成君臣的关系。由朋友变君臣，说是关系不错，其实，伴君如伴虎，反是最糟糕的事，周兴嗣有一次不小心得罪了梁武帝，梁武帝一怒之下，想杀他或很严厉地处分他，到底还是于心不忍，只好下令把先关起来再说。但梁武帝又说了一句话，你不是文才很好吗？你能在一夜之间，把一千个不同的字，写一篇好文章，就赦你无罪。因此，周兴嗣就在一夜之间，挖空心思，写了这篇《千字文》。文章写好了，可是在一夜之间，头发、眉毛、胡子也都白了！<strong>大家要注意，用一千个不同的中文字，一夜之间，写出有关宇宙、物理、人情、世故的文间，等于写了一篇非常精简的“中国文化纲领要点”，虽然，只写到南北时期的梁朝为止，实在也太难了。</strong>梁武帝本人，才华文学都自命不凡，看了周兴嗣一夜之间之间所写的《千字文》，也不能不佩服。周兴嗣因此得到宽恕，而且还特加赏赐。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; margin-left:40px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px; text-align:right">——摘自南怀瑾《原本大学微言》</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">现代人，一生中有机会通读千字文的机会是非常少的，很多理工科的大学生，完全没有听说过这篇神奇的文章，自然也会抱着“怀疑一切”的态度问，真的有这么神吗，真的一个重复的字都没有吗？耳听为虚，眼见为实，我们就来检验一下千字文中是不是真的没有重复的字。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">不过在动手之前，先让我们花上几分钟的时间，读读《千字文》吧：<a target=_blank target="_blank" href="http://online.bit.edu.cn/moodle/mod/page/view.php?id=52893" style="color:rgb(67,142,185); text-decoration:none">简体中文版</a>、<a target=_blank target="_blank" href="http://online.bit.edu.cn/moodle/mod/page/view.php?id=52894" style="color:rgb(67,142,185); text-decoration:none">正体中文版</a>。</p><h2 style="margin:10px 0px; font-family:open_sansbold,sans-serif; line-height:40px; color:rgb(85,85,85); font-size:28px; font-weight:normal!important">任务</h2><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">请编写一个程序，从输入中读取一篇中文文章，并统计出该文章中 ASCII 字符以外的重复出现的每一个字重复出现的次数。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">文章使用 UTF-8 编码，可能会出现任何可以用 UTF-8 编码表示的字符（不限于中文）。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px"><span style="color:rgb(255,0,0)">文章中所有的字符在 UCS-2 能够表示的范围内，即字符的 Unicode 值用两个字节就可以表示。</span></p><h2 style="margin:10px 0px; font-family:open_sansbold,sans-serif; line-height:40px; color:rgb(85,85,85); font-size:28px; font-weight:normal!important">输入</h2><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">一篇文章，总字数不限、每行字符数不限。每个字重复出现的次数不超过 60000 次。</p><h2 style="margin:10px 0px; font-family:open_sansbold,sans-serif; line-height:40px; color:rgb(85,85,85); font-size:28px; font-weight:normal!important">输出</h2><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">按照 Unicode 编码从小到大的顺序，输出文章中 ASCII <span style="color:blue">(0~127)</span> 字符以外的每一个重复出现过的字重复出现的次数。每行包含三项内容，首先是重复的字符（以 UTF-8 编码输出），然后是该字符的 Unicode 编码值（十六进制输出，字母均使用小写，长度不足4位数的用0补齐），最后输出该字符的重复次数。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">如果文章中没有出现重复的字，则输出“No repeat!”。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">由于网页中的样例输入输出很奇怪，所以就不在这里贴了……</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px"></p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">题解：</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px">首先推荐一下大神的博客：<a target=_blank target="_blank" href="http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html">点击打开链接</a> 只用看utf-8的部分就可以了.</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px"><span style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)">Unicode符号范围 | UTF-8编码方式</span><br style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)" /><span style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)">(十六进制) | （二进制）</span><br style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)" /><span style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)">--------------------+---------------------------------------------</span><br style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)" /><span style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)">0000 0000-0000 007F | 0xxxxxxx</span><br style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)" /><span style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)">0000 0080-0000 07FF | 110xxxxx 10xxxxxx</span><br style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)" /><span style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)">0000 0800-0000 FFFF | 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx</span><br style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)" /><span style="color:rgb(17,17,17); font-family:Consolas,Monaco,'Andale Mono',monospace; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,242,240)">0001 0000-0010 FFFF | 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx</span></p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px">所以文字在输入时有四种形式，而具体是哪种需要判断。如果输入的第一个值小于128，则是第一种；大于128小于192则是第二种，大于192小于224是第三种，剩下一个就是第四种。使用位运算可以更加直观地判断：（首先读入a）(a>>4)==15是第四种，(a>>4)==14是第三种，(a>>5)==6是第二种，剩下的是第一种。而第一种又不需要计数。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px">知道了文字编码格式后，就看一下这些数字具体是怎么储存的。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px"><span style="color:rgb(17,17,17); font-family:Georgia,serif; font-size:16px; line-height:28px; word-spacing:2px; background-color:rgb(245,245,213)">已知"严"的unicode是4E25（100111000100101），根据上表，可以发现4E25处在第三行的范围内（0000 0800-0000 FFFF），因此"严"的UTF-8编码需要三个字节，即格式是"1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx"。然后，从"严"的最后一个二进制位开始，依次从后向前填入格式中的x，多出的位补0。</span></p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px">也就是说，读入a,b,c之后，还要算出来xxxx是多少，然后再乘上它们的位。第一个xxxx是(a-2^7-2^6-2^5)，第二个是(b-2^7)，第三个是(c-2^7)，最后知道这个数的unicode编码是(a-2^7-2^6-2^5)*2^6*2^6+(b-2^7)*2^6+(c-2^7)，最后再储存到数组里。输出的时候再算回来，输出编号，unicode号和出现的次数即可。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px">这个题的难点在于理解编码的形式。</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px">AC代码：</p><p style="margin-top:0px; margin-bottom:10px; color:rgb(68,68,68); font-family:open_sansregular,Arial,Helvetica,sans-serif; font-size:13px; line-height:25px"></p><pre name="code" class="cpp">/*http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html*/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<locale.h>
#include<wchar.h>
struct node
{  int a;  unsigned char s[5];
}vis[(1<<16)+5];//记录英文字母的方法是长度26的数组，记录汉字就用65536的数组  int main()
{
//  freopen("F:in.txt", "r", stdin);
//  freopen("F:out.txt", "w", stdout);  unsigned char ch,ch1,ch2,ch3;  int i;  for (i = 0; i < 65536; i++)  {  vis[i].a = 0;  vis[i].s[0] = '\0';  }  while (scanf("%c",&ch)!=EOF)  {  int t=ch,t0 = ch, t1 = 0, t2 = 0, t3 = 0;  if ((ch>>4)==15)  {  scanf("%c%c%c", &ch1,&ch2,&ch3);  t1 = ch1; t2 = ch2; t3 = ch3;  t = (t0 - 128 - 64 - 32-16) * 64 * 64 * 64 + (t1 - 128) * 64 * 64 + (t2 - 128) * 64 + t3 - 128;  vis[t].s[0] = ch; vis[t].s[1] = ch1; vis[t].s[2] = ch2; vis[t].s[3] = ch3; vis[t].s[4] = '\0';  }  else if ((ch>>4)==14)  {  scanf("%c%c", &ch1, &ch2);  t1 = ch1; t2 = ch2;  t = (t0 - 128 - 64 - 32) * 64 * 64 + (t1 - 128) * 64 + t2 - 128;  vis[t].s[0] = ch; vis[t].s[1] = ch1; vis[t].s[2] = ch2; vis[t].s[3] = '\0';  }  else if ((ch >> 5) == 6)  {  scanf("%c", &ch1);  t1 = ch1;  t = (t0 - 64 - 128) * 64 + t1 - 128;  vis[t].s[0] = ch; vis[t].s[1] = ch1; vis[t].s[2] = '\0';  }  else  t = ch;  vis[t].a++;  }  int flag = 1;  for (i = 1; i < 65536; i++)  {  if (vis[i].a > 1)  if (vis[i].s[0]>=128)  {  printf("%s 0x%04x %d\n", vis[i].s, i, vis[i].a);
//          wprintf(L"%c 0x%x %d\n", i, i, vis[i]);  flag = 0;  }  }  if (flag)  printf("No repeat!\n");  return 0;
}

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