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线性基学习笔记

时间:2022-10-31 21:11:36浏览次数:38  
标签:基中 int 位置 笔记 学习 异或 线性 oplus

线性基

概念:

线性基就是一组基(啊说通俗一点点就是一组数字),这一组基相互进行异或操作能够表示出给定原集合的所有异或和,我们一般选择最简单的一组。

可用于每一个亦或和的排名以及每个排名对应的异或和。

构建

线性基的构建相当的简单,对于每次给定的一个数 a,对于线性基从大到小考虑,设当前考虑的位置为 \(i\) ,如果 \(a\) 的第 \(i\) 位是 \(1\) ,进行如下操作:

  • 如果第 \(i\) 个位置已经被占数字 \(b\) 了,我们让 \(a=a \oplus b\) ,然后继续考虑下一个位置。
  • 如果第 \(i\) 个位置没有被占领,那么让 \(a\) 占领这个位置,然后跳出循环。

考虑这样做为什么是正确的。

假设线性基原有数字 \(a\) ,对于待插入的数字 \(b\) 。

  • 如果 \(b\) 没有异或上 \(a\) ,那么两个数字在线性基中都存在,正确性显然。
  • 如果 \(b\) 异或上了 \(a\) ,也就是线性基中存在数字 \(c=a \oplus b\) ,那么 \(b=a \oplus c,a\oplus b =c\)

推广到多个也是正确的。

代码如下

inline void Insert(LL v) {
	for(int i=62;i>=0;i--)
		if(v>>i & 1) {
			if(!a[i]) { a[i]=v; return ; } 
			else v^=a[i];
		}
}

简化

上述方法构造出来的线性基可以进一步进行简化,我们简化的目的,就是让每一位最多只在线性基中一个位置上为 \(1\) ,这样就可以消除彼此之间的干扰,做与排名有关的工作。

正确性同上

代码如下

inline void Build() {
	for(int i=0;i<=62;i++)
		if(a[i]) 
			for(int j=i+1;j<=62;j++) if(a[j]>>i & 1) a[j]^=a[i];
	for(int i=0;i<=62;i++) ans^=a[i];
}

求排名

简化之后,每一位至多只会在线性基中的一个位置上为 \(1\) ,且位置已经排好了序,每个位置的数我们都可以选择异或上它或者不这么做,想想就跟二进制数非常有关,如果排名 \(k\) 的从大到小第 \(i\) 位为 \(1\) 的话,我们就异或上线性基从大到小第 \(i\) 个位置的数。注意特别考虑下 \(0\) 即可。

inline int Qry(int v) {
	int rk=0;
	for(int i=0;i<=idx;i++)
		if(v>>o[i] & 1) rk+=1<<i;
	return ++idx, rk;
}

标签:基中,int,位置,笔记,学习,异或,线性,oplus
From: https://www.cnblogs.com/oscaryangzj/p/16845808.html

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