U305434 GSEP 4级真题 [202306] 图像压缩

GSEP 4级真题 [202306] 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，将某个点灰阶数与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，表示接下来有N行数据组成一副256级灰阶的灰度图像。约定10 <= N <= 20。

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
321032657C010E
36409205ACC16D
B41032657FD16D
8F409205ACF14D
324F326570D1FE
3240C245FC411D
BF4032687CD16D
8F409205ACC11D
B240326878D16E
83409205ACE11D

提示

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。

---

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

// 灰度值像素点计数
struct glcount {
	uint8_t gl = 0; // 灰度值
	uint32_t ct = 0; // 计数
};

string s = "0123456789ABCDEF"; // 字符和对应至值相互转换
uint8_t vc(char c) {return s.find(c);}
char cv(uint8_t v) {return s[v];}

bool st(glcount b, glcount a) {
	return b.ct > a.ct;
}

int main() {
	glcount gc[256]; // 定义灰度值计数
	for (int i = 0; i < 256; i++) {
		gc[i].gl = i; // 初始化灰度值计数
		gc[i].ct = 0;
	}
	
	int N; cin >> N;
	vector <uint8_t> a[N]; // 定义灰度数组行
	for (int i = 0; i < N; i++) {
		string s; cin >> s; // 读取一行
		for (size_t j = 0; j < s.length(); j += 2) { // 每次取两个字符构成一个两位16进制数
			uint8_t gval = vc(s[j]) * 16 + vc(s[j + 1]);
			a[i].push_back(gval);  // 换算为点灰度
			++(gc[gval].ct); // 增加灰度计数
		}
	}
	
//	for (int i = 0; i < N; i++) {
//		for (auto t: a[i]) {
//			printf("%02X ", t);
//		}
//		printf("\n");
//	}
	
	// 根据灰度计数排序
	stable_sort(gc, gc + 256, st);
	// 显示被选用的前16种灰阶
	for (int i = 0; i < 16; i++) printf("%02X", gc[i].gl);
	printf("\n");
	
	// 灰阶转换
	for (int i = 0; i < N; i++) {		
		for (uint8_t t : a[i]) {
			int idx = 0; // 选取的idx
			int mn = abs(gc[0].gl - t); // 相差最小的值
			for (int j = 0; j < 16; j++) {
				if (t == gc[j].gl) {
					idx = j;
					break;
				} else if (abs(gc[j].gl - t) < mn) {
					mn = abs(gc[j].gl - t);
					idx = j;
				}
			}
			printf("%X", idx);
			
		}
		printf("\n");
	}
	
	
	
	//for (int i = 0; i < 256; i++) {
	//	printf("%02X : %d \n", gc[i].gl, gc[i].ct);
	//}	
}