[HNOI2012]与非 解题报告

本文详细介绍了[HNOI2012]与非问题的解题思路,重点讨论了反演律在位运算中的应用。通过将二元位运算转化为非与非操作,证明了可以用nand构造所有位运算。通过分析,发现位运算中的团与团之间相互独立,从而提出动态规划的解决方案,使用数位DP以O(NK+K)的时间复杂度解决该问题。总结强调在处理位运算时,打包处理的方法往往能简化问题。

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这题其实主要考察的就是反演律。
not(a and a)=not a
not(not a and not b)=a or b
not(not a or not b)=a and b
所以实际上,用nand就可以构造出所有位运算。实际上,对于二元位运算真值表的24种情况都是可以按统一的方法构造出来的(很多题解说什么手玩。。其实当然并不是),比如说

输入 输出
ABAB
001
010
101
110

就等于not A and not B or A and not B.
就是先一行一行and,然后or起来就行(结果是0的可以不用管)。
那么显然,如果有两位在所有数中相同,那么无论如何运算,这两位都必然是相同的。如果我们把它俩之间连一条边的话,那么就会构成若干互不相连的团。
所以我们不禁猜想,団与团之间是没有影响的,假如说有m个团,那么[0,2k)内就可以且至多计算出2m个数。
那么我们考虑如何构造。首先我们对于第i个团,我们构造bi使得凡是团里的位在bi中均为1,团外的位在bi中均为0,显然,如果团iAj中为1,就取Aj,否则取notAj,然后把它们全and起来,就可以得到bi了。然后考虑把一些bior起来,每一个bi有选或不选两种,这显然就有2m个数了。
然后我们用数位dp来处理[0,l)[0,r]内的数,如果像传统数位dp那样一位一位考虑其实很麻烦,所以有一种非常好写的方法是对于每一个团打包考虑,每次不再是考虑这一位是否能取1,而是考虑这个团是否能取,这样就简单很多了!
这样时间复杂度就是O(NK+K).

#include<cstdio>
#include<iostream>
using namespace std;
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<cstring>
typedef long long LL;
LL A[1005],bset[65];
int K;
bool flag[65];
LL query(LL n){
    if(n<0)return 0;
    LL ans=0;
    int sum=0;
    for(int j=K;j--;)sum+=(bool)bset[j];
    for(int j=K;j--;)
        if(bset[j]){
            --sum;
            if(bset[j]<=n){
                n-=bset[j];
                ans|=1LL<<sum;
                //cout<<"Get:"<<bset[j]<<" "<<(1<<sum)<<endl;
            }
        }
    return ans+1;
}
int main(){
    freopen("bzoj_2728.in","r",stdin);
    freopen("bzoj_2728.out","w",stdout);
    int N,i,j,k;
    LL L,R;
    cin>>N>>K>>L>>R;
    if(L>=1LL<<K){
        puts("0");
        return 0;
    }
    R=min(R,(1LL<<K)-1);
    for(i=N;i--;)cin>>A[i];
    for(j=K;j--;)
        if(!flag[j]){
            bset[j]=(1LL<<K)-1;
            for(i=N;i--;)
                if(A[i]>>j&1)bset[j]&=A[i];
                else bset[j]&=~A[i];
            for(k=j;~k;--k)
                if(bset[j]>>k&1)
                    flag[k]=1;
        }
    cout<<query(R)-query(L-1)<<endl;
}

总结:
对于位运算,往往打包处理会有奇效!

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