本节是前置知识。

# 算法前置知识

## 一、头文件

包括算法库`<algorithm>`，C中的`<cstirng>`，C++中的`<string>`；
```c++
#include <bits/stdc++.h>
```

## 二、时间

算法题目中，时间上限一般都是`1s`，


相比于`scanf`和`printf`，C++中的`cin`和`cout`因为要把输入输出的数据通过一个流缓冲区来同步C的`scanf`和`printf`，以至于当`scanf`和`printf`以及`cin`和`cout`同时使用时不发生混乱。
```c++
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 关闭输入输出缓存，使效率提升
    ios::sync_with_stdio(false);
    // 解除cin和cout的默认绑定，来降低IO的负担使效率提升
    cin.tie(NULL); cout.tie(NULL);
    ... 
    return 0;
}
```

1. `ios::sync_with_stdio(false)`

   通过关闭输入输出缓存，即像`scanf`和`printf`一样直接进行，可大大提升输入输出效率。其次，在输出时使用`\n`来进行换行，避免使用`endl`也可提升输出效率。

注意：当设置为`false`时，`cin`就不能和`scanf`，`sscanf`, `getchar`, `fgets`等同时使用。

2. `cin.tie(NULL)；cout.tie(NULL)`

   解除`cin`和`cout`运行库层面的对数据传输的默认绑定。由于存在数据传输的默认绑定，`cin`和`cout`在每次操作的时候（也就是调用”<<”或者”>>”）都要刷新（调用flush），这样增加了IO的负担。通过解除绑定，可提高输入输出效率。

前置知识


## 一、论文介绍

基于DEEPJSCC，引入分层编码器，在不同尺度上捕获丰富的语义信息；

编码器和解码器结构相似，相互互补，可以更好的保证语义信息的编码与恢复，提高传输性能。



## 二、流程介绍


![image.png](https://urbanpulse.tech/static/img/85e8e6ebf52f549d35577aea635040ac.image.webp)
总体框架图如上图所示。



### 1. Multi-level Semantic Extractor 多尺度语义提取

![image.png](https://urbanpulse.tech/static/img/770b743c2a3aa25d8897d8779f2e1ae5.image.webp)

   采用三层的结构分层提取语义信息，每层的结构如下：

   image scale -->  SAB --> ScConv --> AM --> $S_i$

   | 层     | 组成                                                         | 作用                                                         |
   | ------ | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------ |
   | SAB    | 全称SNR Adaptive Block<br />$ s_i = concat[\phi,\mu(x_i)]  $ <br> $\tilde{s_i} = Sigmoid(Conv2d(ReLU(SandGlass(s_i))))$ | enable the system to adapt to various channel SNR conditions |
   | ScConv | a Spatial Reconstruction Unit (SRU) and a Channel Reconstruction Unit (CRU) | reduce feature redundancy in standard convolution while achieving performance improvements && help subsequent AMs to learn more representative semantic features, thus improving the quality of semantic understanding and extraction |
   | AM     | 包括SK<br />CA<br />CCA                                      |                                                              |

   最终，S_i融合生成S_a，并把S_a展平后生成S。

### 2. Adaptive Mask Module 自适应掩码模型

   使用一系列的卷积神经网络和全连接神经网络评估于一重要性，并分别生成F_a和F_c矩阵，最终语义信息的分数$ W_f = e * F_a(S) + (1-e) * F_c(S)$。

    W_f从大到小降序排列，取前k个语义，令其掩码策略m[j]=1；后面的m[j]=0。

   最终传输的语义信息$S_c = S * m$

### 3. Semantic Decoder 语义解码器

   解码器将继续利用编码器中的AM和SAB，以达到更好的重建质量。同时，引入ICRB(inverse convolutional residual block)进行上采样。

### 4. 训练算法

![image.png](https://urbanpulse.tech/static/img/81e604523731bc19ceaefe7be58af305.image.webp)


Hierarchical Multi-Granularity Joint Source-Channel Coding for Image Semantic Transmission

蓝桥杯相关前置内容


# 最大公约数GCD

```c++
int gcd(int a, int b)
{
    return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);
}
```



# 最小公倍数LCM

**最小公倍数=两数乘积/最大公约数**

```c++
int gcd(int a, int b)
{
    return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);  //最大公约数
}

int main()
{
	int x = a * b / gcd(a, b);  //最小公倍数
}
```



# 取出一个数的所有数位

```c++
int main
{
   	int q[100];
    int cnt = -1;
    while (x)
    {
        q[++cnt] = x % 10;
        x /= 10;
    }
}
```

# 日期

```c++
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;

struct date
{
    int year, month, day;

    void print()
    {
        printf("%04d-%02d-%02d\n", year, month, day);
    }
};

int DayNum[15] = { 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };  //12个月的日期数目
bool correct(date& x)
{
    if (x.month != 2 && 0 < x.day && x.day < DayNum[x.month])  return true;
    else if (x.month == 2)  //二月单独考虑
    {
        int extra = x.year % 400 == 0 || (x.year % 4 == 0 && x.year % 100 != 0);  //闰年判断
        if (0 < x.day && x.day < DayNum[x.month] + extra) return true;
    }

    return false;
}

date construct(int x)  //x是日期，如20220213
{
    date m = { x / 10000, x % 10000 / 100, x % 100 };  //C++11构造方法，注意参数顺序必须与结构体的定义顺序一致
    bool y = correct(m);  //判断日期是否有效
    
    if (y) {
        m.print();
        return m;
    }
    else {
        printf("Construction failed\n");
    }
}

bool compare(date x, date y)
{
    if (x.year != y.year) return x.year < y.year;
    else
    {
        if (x.month != y.month) return x.month < y.month;
        else return x.day < y.day;
    }
}

int main()
{
    int x;
    scanf("%d", &x);
    auto m = construct(x);
    
    int y = 20230524;
    auto n = construct(y);
    
    bool flag = compare(m,n);
    cout << flag << endl;
}
```