关于 牛异或 一题的思路+代码(01字典树的构建与查询)

题目来源:Acwing 1414.牛异或(usaco training 6.1)

题目描述

农夫约翰在给他的奶牛们喂食时遇到了一个问题。
他共有 N 头奶牛,编号 1∼N。
每次喂食前,这 N 头奶牛会按照 1∼N 的顺序站成一排。
此外,每头奶牛都被分配了一个可能不唯一的整数。
那么所有被分配的整数就形成了一个长度为 N 的整数序列。
请你在该整数序列中找出一个连续的非空子序列,使得子序列中元素的异或和能够最大。
如果存在多个这样的序列,那么选择序列末端整数对应的奶牛编号更小的那个序列。
如果仍然存在多个可选的序列,那么选择长度最短的那个序列。

输入描述

第一行包含整数 N。
第 2∼N+1 行,每行包含一个整数,其中第 i 行的整数表示编号为 i−1 的牛被分配的整数值。

输出描述

输出三个整数,分别表示最大的异或和,所选序列首端整数对应的奶牛编号,所选序列末端整数对应的奶牛编号。

数据范围

1≤N≤105
分配给奶牛的整数的范围是 [0,221−1]。

输入样例1

5
1
0
5
4
2

输出样例1

6 4 5

OP

关于字典树,网上的介绍已经很详细了(可以参照这里),我在这里补充一点,也是自己遇到过的困难:
对于具体的存储过程,实际上是将树状结构通过“路标”存储为线性结构;
在这里插入图片描述
(图源上链)
在这里插入图片描述

思路

由于异或运算有着 a^b^a=b 的性质,所以我们可以使用类似于前缀和的结构快速获取连续区间的异或值。

如果对于每一个右端点遍历左端点,时间复杂度即为 O(n2),会TLE;

所以我们需要使用01字典树存储前面 i 个前缀,将每一个新的前缀作为右端点,搜索异或值最大的左端点,并更新答案,时间复杂度为 O(nlog2(21));

值得提出的是,在这道题中,每一个节点代表的具体值不需要在其节点内部特殊记录。由于指向每一个节点的节点有且只有一个,该节点的值即为指向其的“路标”对应的值。

代码

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;

int idx=0;//记录节点开到了哪里
struct trietree
{
int son[2]={0,0};
int end=-1;
}tte[800005];//节点数组
void btre(int x,int ni)
{
int i,index=0;
for(i=21;i>=0;i--)
{
int n=(x>>i)&(1);
if(tte[index].son[n])//如果此枝被定义过
{
index=tte[index].son[n];//顺至此枝
}
else//如果此枝未被定义
{
tte[index].son[n]=++idx;//定义
index=tte[index].son[n];//顺至此枝
}
if(!i)tte[index].end=ni;//给末尾覆盖标记
}
}
pair<int,int> checktree(int x)
{
int i,ans=0,index=0,end=-1;
for(i=21;i>=0;i--)
{
int n=(x>>i)&(1);
if(tte[index].son[!n])//如果反向枝被定义过
{
ans+=(1<<i);//printf("1");//异或值更新
index=tte[index].son[!n];//顺至反向枝
}
else index=tte[index].son[n];//printf("0");//如果反向枝没被定义过,异或值当为即为0,不需要特殊更新,顺至同向枝
}
end=tte[index].end;//获取对应编号
return {ans,end};//返回{异或值,起始编号}
}
int main()
{
int n,i,six=0,g;//a[100005]={0};
cin>>n;
btre(six,0);//对前缀0建树
int bgn=1,end=1,ans=0;
for(i=1;i<=n;i++)
{
scanf("%d",&g);
six^=g;//获取异或前缀值
pair<int,int> z=checktree(six);
btre(six,i);//更新树
if(z.first>ans)
{
ans=z.first,bgn=z.second+1,end=i;//更新
}
}
printf("%d %d %d",ans,bgn,end);
return 0;
}

ED

字典树需要注意的细节蛮多的


关于 牛异或 一题的思路+代码(01字典树的构建与查询)
https://tanyuu.github.io/2021.01-06/关于 牛异或 一题的思路+代码(01字典树的构建与查询)/
作者
F Juny
发布于
2021年4月1日
许可协议