TLV解码 - 华为OD统一考试(E卷)

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题目描述

TLV编码是按 [Tag Length Value] 格式进行编码的，一段码流中的信元用Tag标识，Tag在码流中唯一不重复，Length表示信元Value的长度，Value表示信元的值。

码流以某信元的Tag开头，Tag固定占一个字节，Length固定占两个字节，字节序为小端序。

现给定TLV格式编码的码流，以及需要解码的信元Tag，请输出该信元的Value。

输入码流的16进制字符中，不包括小写字母，且要求输出的16进制字符串中也不要包含小写字母；码流字符串的最大长度不超过50000个字节。

输入描述

输入的第一行为一个字符串，表示待解码信元的Tag；

输入的第二行为一个字符串，表示待解码的16进制码流，字节之间用空格分隔。

输出描述

输出一个字符串，表示待解码信元以16进制表示的Value。

示例1

输入：
31
32 01 00 AE 90 02 00 01 02 30 03 00 AB 32 31 31 02 00 32 33 33 01 00 CC输出：
32 33说明：
需要解析的信元的Tag是31，
从码流的起始处开始匹配，
第一个信元的Tag是32，信元长度为1（01 00，小端序表示为1）；
第二个信元的Tag是90，其长度为2；
第三个信元的Tag是30，其长度为3；
第四个信元的Tag是31，其长度为2（02 00），
所以返回长度后面的两个字节即可，即32 33。

题解

题目类型：

该问题属于典型的字符串解析与编码解码问题。具体地说，它涉及对TLV编码格式的解析，利用小端序字节进行长度信息的转换，目标是从给定码流中提取出与目标Tag匹配的信元的Value值。这类问题可以归类为字节序处理与字符串匹配。

解题思路：

TLV格式解析：TLV编码由Tag、Length、Value组成：
Tag：信元标识符，固定占1个字节。
Length：信元长度，固定占2个字节（小端序存储）。
Value：信元值，长度由Length字段表示。

小端序处理：Length字段为小端序存储，需要将两个字节颠倒顺序再进行长度计算，即Length = bytes[idx+2] + bytes[idx+1]。
匹配流程：
从码流的开头开始遍历Tag，如果找到与给定Tag相同的信元，则解析其后面的Length字节，计算Value部分并输出。
每个信元的解析长度为：Tag(1字节) + Length(2字节) + Value(Length指定的字节数)。

遍历过程：
逐步解析Tag、Length和Value，直到找到与给定Tag匹配的信元，输出其对应的Value。

时间复杂度：每个信元的解析时间是O(1)，遍历码流的整体复杂度为O(n)，其中n是码流的长度。由于每次遍历都会跳过已解析的信元，因此整体时间复杂度是O(n)。

空间复杂度：除了输入数据外，额外使用的空间主要是存储结果的List或数组，空间复杂度为O(n)。

Java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;/*** @author code5bug*/
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner in = new Scanner(System.in);// 待解码信元的TagString tag = in.next();// 码流字符串List<String> bytes = new ArrayList<>();while (in.hasNext()) {bytes.add(in.next());}List<String> result = new ArrayList<>();int idx = 0, n = bytes.size();while (idx < n) {String t = bytes.get(idx);// 将 16 进制字符串转成 10 进制整数int len = Integer.parseInt(bytes.get(idx + 2) + bytes.get(idx + 1), 16);// 待接码的元Tag的信元值解析存入 result 中if (t.equals(tag)) {result = bytes.subList(idx + 3, idx + 3 + len);break;}idx += len + 3;}// 输出结果System.out.println(String.join(" ", result));}
}

Python

# 待解码信元的Tag
tag = input()# 码流字符串
bytes = input().split()result = []
idx, n = 0, len(bytes)
while idx < n:t = bytes[idx]# 将 16 进制字符串转成 10 进制整数length_hex = bytes[idx + 2] + bytes[idx + 1]length = int(length_hex, 16)# 待接码的元Tag的信元值解析存入 result 中if t == tag:result = bytes[idx + 3:idx + 3 + length]breakidx += length + 3# 输出结果
print(" ".join(result))

C++

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>using namespace std;int main() {// 待解码信元的Tagstring tag;cin >> tag;// 码流字符串vector<string> bytes;string byte;while (cin >> byte) {bytes.push_back(byte);}vector<string> result;int idx = 0, n = bytes.size();while (idx < n) {string t = bytes[idx];// 将 16 进制字符串转成 10 进制整数int len = stoi(bytes[idx + 2] + bytes[idx + 1], nullptr, 16);// 待接码的元Tag的信元值解析存入 result 中if (t == tag) {result.assign(bytes.begin() + idx + 3, bytes.begin() + idx + 3 + len);break;}idx += len + 3;}// 输出结果for (int i = 0; i < result.size(); i++) {if (i != 0) cout << " ";cout << result[i];}cout << endl;return 0;
}