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UVa 1091 - Barcodes

contents

  1. 1. Sample Input
  2. 2. Sample Output
  3. 3. Solution

條碼中有一種編碼方式為 Code 11，只會針對數字 0 - 9 以及 - 進行編碼。對於每一個編碼結果都使用 5 個黑白相間 (BWBWB)的條紋表示，用 5 個 bits 表示黑白線的狀態，若 bit 為 1 則表示為粗線，反之為細線。為了間隔相鄰，都會使用白色細線間隔。

對應表如下

Character Encoding
0 00001
1 10001
2 01001
3 11000
4 00101
5 10100
6 01100
7 00011
8 10010
9 10000
- 00100
Start/Stop 00110

由於條碼掃描時，可能由左往右或由左往右掃描，藉由 START/STOP 來包裹內容，藉由非回文的編碼來導正順序。例子 START-1-3-2-STOP。

同時會加入兩個檢查碼，分別為 C, K 公式如題目所附，所以會變成 START-1-3-3-C-K-STOP。

現在給定一組條碼寬度陣列 (BWBWB …)，粗線寬度為細線寬度的兩倍，可能會發生誤差，誤差範圍為標準寬度的 5% 以內。請問是否存在合法的條碼。

Sample Input

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59 
10 20 20 10 10 10 20 10 10 20
10 10 10 10 20 10 20 10 10 10
20 10 20 10 20 10 20 10 10 10
10 10 20 10 10 10 10 10 10 20
20 10 20 10 10 20 10 10 20 10
10 10 20 10 10 20 20 10 10
35 
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
10 10 10 10 10
35 
10 10 20 20 10 10 20 10 10 10
20 10 10 20 10 10 20 10 10 10
20 10 20 10 20 10 10 10 10 10
10 10 20 20 10 
0

Sample Output

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Case 1: 123-45 
Case 2: bad code 
Case 3: bad K

Solution

由於要加入檢查碼，保證輸入的解碼至少 4 個字元 (START-C-K-STOP)，由於必須在字元編碼之間加入細白線，加設編碼 n 個字元，則陣列大小為 5n + n - 1。

接著要找細線、粗線到底使用什麼寬度，可以考慮把所有寬度找到，找一組合適的閥值 ((max_value + min_value)/2) 區分兩者，接著考慮粗線和細線的寬度是否能在 5% 內，由於是兩倍，放大兩倍之後誤差也會放大兩倍，那麼統一大小後，查看範圍是否落在 0.95 ~ 1.05 之間。

接著小心解碼，要支持順或逆的方式去讀，也要滿足每個編碼都存在，而且檢查碼要正確，同時要符合 START-???-C-K-STOP 的格式 … 等。

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <map> 
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
class Code11 {
public:
	map<string, int> code;
	Code11() {
		code["00001"] = 0, code["10001"] = 1;
    	code["01001"] = 2, code["11000"] = 3;
    	code["00101"] = 4, code["10100"] = 5;
    	code["01100"] = 6, code["00011"] = 7;
    	code["10010"] = 8, code["10000"] = 9;
    	code["00100"] = 10; // -
    	code["00110"] = -1;
	}
	string scan(int n, int b[]) { 
		if (n%6 != 5)		return "bad code";
		if ((n + 1)/6 < 5)	return "bad code";	// S?CKE
		int m = (n + 1)/6;
		int mxw, mnw;
		mxw = 0, mnw = 0x3f3f3f3f;
		for (int i = 0; i < n; i++)
			mxw = max(mxw, b[i]), mnw = min(mnw, b[i]);
		double t = (mnw + mxw) / 2.0;
		mxw = 0, mnw = 0x3f3f3f3f;
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			int v = 0;
			if (b[i] < t)
				v = b[i] * 2;
			else
				v = b[i];
			mxw = max(mxw, v), mnw = min(mnw, v);
		}
		if (mxw * 95 > mnw * 105) 	// 5% larger or smaller than intended
			return "bad code";
		string bcode[256];
		for (int i = 0, j = 0; i < n; i += 6, j++) {
			bcode[j] = "";
			for (int k = i; k < i+5; k++) {
				if (b[k] < t)
					bcode[j] = bcode[j] + "0";
				else
					bcode[j] = bcode[j] + "1";
			}
			if (i+5 < n && b[i+5] >= t)	// separate bar = 0 
				return "bad code";
		}
		if (bcode[0] == "01100") {		// modify decode order to START-XXX-STOP
			reverse(bcode, bcode + m);
			for (int i = 0; i < m; i++)
				reverse(bcode[i].begin(), bcode[i].end());
		}
		if (bcode[0] != "00110" || bcode[m-1] != "00110")
			return "bad code";
		for (int i = 0; i < m; i++) { 	// undefine code
			if (!code.count(bcode[i]))
				return "bad code";
			if (i > 0 && i < m-1 && code[bcode[i]] == -1)
				return "bad code";
		}
		
		int C = 0, K = 0;
		for (int i = 1; i < m - 3; i++)
			C = (C + (((m - 4) - i)%10 + 1) * code[bcode[i]])%11;
		for (int i = 1; i < m - 2; i++)
			K = (K + (((m - 4) - i + 1)%9 + 1) * code[bcode[i]])%11;
		
		if (C != code[bcode[m - 3]])
			return "bad C";
		if (K != code[bcode[m - 2]])
			return "bad K";
		
		string res;
		for (int i = 1; i < m - 3; i++) {
			int v = code[bcode[i]];
			if (v < 10)	res += (char)(v + '0');
			else		res += (char)('-');
		}
		return res;
			
	} 
} g;
int main() {
	int n, b[256], cases = 0;
	while (scanf("%d", &n) == 1 && n) {
		for (int i = 0; i < n; i++)
			scanf("%d", &b[i]);
		string response = g.scan(n, b);
		printf("Case %d: %s\n", ++cases, response.c_str());
	}
	return 0;
}