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「题解」异或

时间:2022-09-25 10:23:49浏览次数:83  
标签:int 题解 ll 异或 出现 区间 莫队

披着位运算皮的莫队(114514)

原题出处:没找到

原题链接:题库暂未公开

「我的做题历程」:

step1:观察题面

题面如下图。


图 1 题面

看到这个「区间询问」,我的脑子里闪过了「树状数组」和「前缀和」。然而这两种做法都有都有超时的风险。(算法:未知)

step2:思考解法

我并没有想到怎么用树状数组做,于是开始想前缀和 + 暴力。

这道题最主要的部分是这个「区间 \([l, r]\) 中所有出现且出现了偶数次的整数」怎么求。可是,在正常的题目里,我们求的往往是一个区间中出现奇数次的数的异或和。

于是,我有了一个大胆的想法。用这段区间的异或和,异或上这段区间所有元素与整数的交集(即异或上这段区间里所有不同的元素)。譬如 \(3, 4, 3, 5, 5\),其所有元素与整数的交集是 \(3, 4, 5\)。这就相当于让原本出现奇数次的元素「出现」偶数次,让原本出现偶数次的元素「出现」奇数次。通过这样的转换,就可以求到这段区间的所有出现且出现了偶数次的整数的异或和。

这种解法有两个难点:

  1. 怎么求任意区间的异或和?
  2. 怎么求这段区间所有元素与整数的交集?

对于第一个难点,使用暴力是妥妥 TLE。我们可以使用异或前缀和,其原理与前缀和相似。

对于第二个难点,思来想去发现我只会 set

但是我害怕超时(望向卡常大佬)。


图 2 chat 记录

。。。OK,行。

50 tps 代码:
#pragma GCC optimize("Ofast,no-stack-protector")
#pragma GCC target("sse,sse2,sse3,ssse3,sse4,popcnt,abm,mmx,avx,tune=native")
#define R register
#pragma GCC optimize(2)
#pragma GCC optimize(3)
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 3e5 + 5;
int n, m, l, r;
ll a[N], pre[N], sum;
set<ll> s;
int main() {
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		scanf("%lld", &a[i]);
		pre[i] = pre[i - 1] ^ a[i];
	} 
	sum = pre[n]; 
	scanf("%d", &m);
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		scanf("%d %d", &l, &r);
		ll t = pre[r] ^ pre[l - 1];
		s.clear();
		for (int j = l; j <= r; j++) {
			s.insert(a[j]);
		}
		ll ans = 0;
		set<ll>:: iterator it = s.begin();
		for (it; it != s.end(); it++) {
			ans ^= *(it);
		}
		printf("%lld\n", ans ^ t); 
	}
    return 0;
} 

尽管有了 O2O3的加持,最后还是 50TLE。。。(烦的嘞)

事实上,这种做法是 \(O(mn)\),而 \(n, m\) 都能取到 3e5(QAQ),妥妥的超时。。

抓破脑壳也不知道怎么再优化了(再次望向大佬)




图 3 chat 记录

(烦的嘞)

幸好 yzq 之前教过我莫队(heihei),不然这道题彻底完蛋。

使用莫队前先估下时间复杂度。


图 4 chat 记录

好的,行。(算法:莫队)

于是我顿悟了。

它给了所有区间,而异或和本就可以一步步拓展,\(n, m\) 给的刚好能过莫队——那为什么不莫队。。。

正经思考:

既然要求出现偶数次的元素,那我首先就会想到 \(cnt\) 数组计数,但是这个 \(a_i\) 有点大,在这里插入图片描述。所以,我们需要对 \(a\) 数组进行离散化,将其变为 \(0 \lt a_i \le 300000\) 的数组,这样就能用桶计数

之后,就是直接使用莫队求解。(莫队学习传送门:莫队

众所周知,莫队的核心是从 \([l, r]\) 的答案扩展到与其相邻的区间的答案的过程。(也许雾)

那么,怎么对区间进行拓展?

让我们再对「区间 \([l, r]\) 中所有出现且出现了偶数次的整数」换一种理解方式 =>「区间 \([l, r]\) 中所有出现且出现次数减一为奇数的整数」。

那么对于每一个新添进来的数:如果它在区间中只出现了一次,我们就不管它;如果它出现了一次以上,我们才把它和答案异或,这样就等价于「让这个元素的出现次数减一」

相似地,对于每一个新删去进来的数:如果它原本在区间中只出现了一次,我们就不管它;如果它原本出现了一次以上,我们把它和答案异或(利用了异或的自反性)。

step3:完成代码

代码(抵制学术不端行为,拒绝 Ctrl + C):
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 3e5 + 5;
int n, m, cnt[N], l, r;
ll a[N], b[N], c[N], ans[N], sum, block = 2583;// 听说常数分块更快?? 
struct que {
	int l, r, id;
} Q[N];
int get_block(int x){
    return x / block + 1;
}
bool cmp(que x, que y) { // 莫队变得正常起来 
    int a = get_block(x.l);
    int b = get_block(y.l);
    if (a != b) {
    	return a < b;
	}
    return x.r < y.r;
}
void add(int x, ll &res) {
	cnt[a[x]]++;
	if (cnt[a[x]] != 1) {
		res ^= c[x];
	}
	return;
}
void del(int x, ll &res) {
	if (cnt[a[x]] != 1) {
		res ^= c[x];
	} 
	cnt[a[x]]--;
}
int main() {
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		scanf("%lld", &a[i]);
		b[i] = a[i];
		c[i] = a[i];
	} 
	sort(b + 1, b + n + 1);
	ll len = unique(b + 1, b + n + 1) - b - 1ll;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		a[i] = lower_bound(b + 1, b + len + 1, a[i]) - b;
	}
	scanf("%d", &m);
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		scanf("%d %d", &Q[i].l, &Q[i].r);
		Q[i].id = i;
	}
	sort(Q + 1, Q + m + 1, cmp);
    for (int i = 1; i <= m; i++){
        int id = Q[i].id;
        while(r < Q[i].r) add(++r, sum);
        while(r > Q[i].r) del(r--, sum);
        while(l < Q[i].l) del(l++, sum);
        while(l > Q[i].l) add(--l, sum);
        ans[id] = sum;
		// printf("%d %d %d\n", l, r, ans[Q[i].id]);
    }
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		printf("%lld\n", ans[i]);
	}
   return 0;
} 


(异或出一个 Accepted (heihei))


让我们来解决 『异或』 叭~

Bye bye!!1

标签:int,题解,ll,异或,出现,区间,莫队
From: https://www.cnblogs.com/kylin-king/p/16727324.html

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