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区间异或最大值的动态寻找与字典树应用

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14KB | 更新于2024-11-06 | 2 浏览量 | 0 下载量 举报 收藏
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这些文件涉及的主题是关于区间异或操作的高级应用,特别是如何动态地在一定长度区间内寻找多个数的区间异或最大值。这类问题在算法设计和编程竞赛中经常出现,要求解决者掌握数据结构——尤其是字典树(Trie)的高级应用,以及对异或操作(XOR)的深入理解。 首先,理解异或操作是解决此类问题的基础。在计算机科学中,异或操作是一种二进制运算符,对于两个数的二进制表示,相同位值得0,不同位值得1。异或操作的性质是它具有可逆性,即一个数与其自身异或的结果为0,任何数与0异或的结果为其本身。此外,异或操作还满足结合律和交换律。这些特性使得异或操作在特定的算法问题中非常有用,比如在不使用额外空间的情况下交换两个变量的值,或者在本例中,用于区间最大异或值的查找。 本文件的描述中提到了区间异或最大值的概念,这通常是指在一个给定的数列中找到一段区间,使得该区间内所有数进行异或操作的结果达到最大。解决这类问题的一种常见方法是使用字典树(Trie),这是一种专门用于处理字符串匹配问题的数据结构,能够高效地存储和查询字符串集合。在区间异或问题中,可以将所有数的二进制表示作为字符串插入到字典树中。通过字典树,我们可以快速地对数列中每个数的二进制表示进行异或操作,并找出最大值。 而文件标题中提到的“寻找最窄区间”可能是指,在给定的数列中找到长度最小的区间,使得区间内的异或结果大于或等于某个特定值。这是一个更高级的问题,通常要求解决者具有更高的算法设计能力,可能会涉及到贪心算法、二分搜索等高级算法技巧。 2.cpp文件很可能是用C++编写的程序代码,包含了实现区间异或最大值查找算法的具体逻辑,以及可能的优化策略。而2-Report.docx文件则可能是对问题解决过程的文档报告,包含算法分析、实现细节、测试用例以及性能评估等内容。 综合来看,xor.zip文件涉及到了算法竞赛中的高级知识点,包括字典树的实现和应用,异或操作的算法技巧,以及区间问题的解决策略。掌握这些知识,对于提高算法设计和编程能力大有裨益,也是IT行业内算法工程师或数据科学家必备的技能之一。"

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``` #include<bits/stdc++.h> using namespace std; #define ll long long const int N=3e5+5,M=(1<<21)-1; struct Tree_{ struct Node{ int mi; Node *c[2]; Node():mi(M){c[0]=c[1]=nullptr;} friend Node* ch(Node* a,bool z){ if(a->c[z]==nullptr)a->c[z]=new Node; return a->c[z]; } }; Node *head; Tree_():head(new Node){} void push(int x){ Node *u=head; u->mi=min(u->mi,x); for(int i=20;i>=0;i=(i==0)?-1:i>>1){ u=ch(u,(x&(1<<i))!=0); u->mi=min(u->mi,x); } } int find(int ex,int mi){ Node *u=head; if(u->mi>mi)return M; for(int i=20;i>=0;i=(i==0)?-1:i>>1){ if(ch(u,(ex&(1<<i))!=0)->mi<=mi)u=ch(u,(ex&(1<<i))!=0); else u=ch(u,(ex&(1<<i))==0); } return u->mi; } }; int n,m; Tree_ a[N]; int main(){ ios::sync_with_stdio(0); cin.tie(0); cout.tie(0); int T; cin>>T; while(T--){ int op; cin>>op; if(op==1){ int x; cin>>x; for(int i=1;i<=sqrt(x);++i){ if(x%i==0)a[i].push(x),a[x/i].push(x); } }else{ int x,k,s; cin>>x>>k>>s; if(((x/k)*k!=x)||(a[k].find(M^x,s-x)==M))cout<<-1<<endl; else cout<<a[k].find(M^x,s-x)<<endl; } } return 0; }```debug # T591788 数字游戏 ## 题目背景 题目来源:CF979D ## 题目描述 Kuro 正在玩一个关于数字的教育游戏。游戏涉及最大公约数 (GCD)、异或值 (XOR) 和两个数字的和。Kuro 非常喜欢这个游戏,每天都在不断闯关。 由于 Kuro 要外出一天,他请好友 Katie 来帮他继续游戏。游戏开始时有一个空数组 $a$,包含 $q$ 个任务,分为两种类型: 类型 $1$:将数字 $u_i$ 添加到数组 $a$ 中 类型 $2$:在数组 $a$ 中寻找满足以下条件的数字 $v$: - $k_i$ 能整除 $gcd(x_i, v)$,即 $k_i$ 是后者的约数 - $x_i + v ≤ s_i$ - $x_i ⊕ v$ 的值最大($⊕$ 代表按位异或运算) 若不存在这样的数字则返回 $-1$。 ## 输入格式 第一行包含一个整数 $q$ ($2 ≤ q ≤ 10^5$) 代表任务数量。 接下来 $q$ 行,每行描述一个任务,第 $i$ 行以一个整数 $t_i$ 开头: - 如果 $t_i = 1$,则后面接一个整数 $u_i$,你需要将 $u_i$ 加入到数组中。 - 如果 $t_i = 2$,则后面跟着三个整数 $x_i, k_i, s_i$,你需要从数组 $a$ 中找到一个整数 $v$,满足 $k_i$ 能整除 $gcd(x_i, v)$,$x_i + v ≤ s_i$,且 $x_i ⊕ v$ 的值最大。如果不存在这样的 $v$,则输出 $-1$。 ## 输出格式 对于每个类型 $2$ 任务,输出满足条件的数字 $v$ 或 $-1$。 ## 输入输出样例 #1 ### 输入 #1 ``` 5 1 1 1 2 2 1 1 3 2 1 1 2 2 1 1 1 ``` ### 输出 #1 ``` 2 1 -1 ``` ## 输入输出样例 #2 ### 输入 #2 ``` 10 1 9 2 9 9 22 2 3 3 18 1 25 2 9 9 20 2 25 25 14 1 20 2 26 26 3 1 14 2 20 20 9 ``` ### 输出 #2 ``` 9 9 9 -1 -1 -1 ``` ## 说明/提示 【样例 $1$ 解释】 1. 添加 $1$ 到数组 $a$:$\{1\}$ 2. 添加 $2$ 到数组 $a$:$\{1, 2\}$ 3. 查询 $x = 1, k = 1, s = 3$:可选 $v = 1$ 或 $2$,选择 $2$ 因为 $2 ⊕ 1 = 3 > 1 ⊕ 1$ 4. 查询 $x = 1, k = 1, s = 2$:只能选 $v = 1$ 5. 查询 $x = 1, k = 1, s = 1$:无解,返回 $-1$ 【数据规模与约定】 对于所有数据,保证: - $2 ≤ q ≤ 3 × 10^5$; - $1 ≤ u_i ≤ 3 × 10^5$; - $1 ≤ x_i, k_i ≤ 3 × 10^5$; - $1 ≤ s_i ≤ 6 × 10^5$。 对于 $30\%$ 的数据,保证 $q \le 1000$; 另有 $30\%$ 的数据,保证 $u_i, x_i, k_i \le 10^4$。

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前言 不知道该题有没有吊打标算的做法,或者复杂度较高的做法冲过去,如果有的话可以告诉我。 另外感觉该题放T3可能有点简单?而且送的部分分有点多?不知道各位怎么看。 由于本题是随机数据,且大样例给的数据范围并不小,故应该不太可能数据水或者大样例水这种情况出现。 本题标程跑了500ms左右,但貌似没有加入任何常数优化,如果您的做法被卡常了我非常抱歉。 数据随机是因为实在懒得造数据了,感觉没有什么特别的做法,而且正好可以让正解的一个剪枝发挥作用。 测试点11 由于n=1,故当l<s<r;时答案为1,否则答案为0,实际该测试点答案为1。 测试点12 暴力枚举序列每个数是0还是1,注意l;=r;时a;确定,总时间复杂度O(2”),由于数据随机所以跑不满。 事实上该测试点有更为聪明的做法,刨去所有l都与r;相等的特殊情况,答案为I”1(r;一l;+1)。 考虑先不管l=r的那些已经确定的ai,再额外不管恰好一个lくr;的ai,剩余的a;随便选。 考虑那一个暂时不管的满足l;<r;的a,发现它的两种取值中必定有且仅有一种可以使得异或和=8。 总时间复杂度O(n)。 测试点13 暴力枚举序列每个数的值,总时间复杂度O((2”)”)=O(2"m),由于数据随机所以跑不满。 测试点14~16 考虑优化测试点13的做法,考虑meetinthemiddle,也就是先预处理一半,再用另一半往里面查。 具体的,先搜索前个位置,统计每一种异或值的出现次数,再搜索后个位置,与前面的异或值匹配。 总时间复杂度O(((2”))=O(2),由于数据随机所以跑不满。

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