CodeForces 388 D.Fox and Perfect Sets(线性基+dp)

Description

称一个非空子集(元素均非负)的集合是完美的当且仅当其对异或运算封闭,问所包含元素为不超过 k k 的非负整数的集合中有多少是完美的

Input

一个整数k(1k109)

Output

输出满足条件的集合个数,结果模 109+7 10 9 + 7

Sample Input

1

Sample Output

2

Solution

考虑线性基的位置,如果线性基的位置确定,那么集合 S S 在这些位是确定的,方案数体现在其他非线性基的位

从高位到低位按位考虑以该位为最高位的线性基是否加入,dp[i][j][k]表示从第 i i 位到最高位已经选了j个位做基且基异或得到的最大值(指的是在第 i i 位到最高位)是否等于n的方案数

1.当 k=0 k = 0 时,考虑第 i1 i − 1

该位如果要作为一个基,那么有 dp[i1][j+1][0]+=dp[i][j][0] d p [ i − 1 ] [ j + 1 ] [ 0 ] + = d p [ i ] [ j ] [ 0 ]

该位不是基,那么之前的 j j 个基每个基在这一位都可以0,1随便选,故有 dp[i1][j][0]+=2jdp[i][j][0] d p [ i − 1 ] [ j ] [ 0 ] + = 2 j ⋅ d p [ i ] [ j ] [ 0 ]

2.当 k=1 k = 1 时,考虑第 i1 i − 1 位和 n n 的第i1位,之前的 j j 个基在该位的取值有2j

x=2j1,j1,x=1,j=0,y=2j1,j1,y=0,j=0 x = 2 j − 1 , j ≥ 1 , x = 1 , j = 0 , y = 2 j − 1 , j ≥ 1 , y = 0 , j = 0 ,表示有 x x 种可能使得这些基异或得到的最大值在第i1位是 0 0 ,有y种可能使得这些基异或得到的最大值在第 i1 i − 1 位是 1 1

x的含义就是有偶数个基在该位是 1 1 则异或结果是0 y y 的含义就是有奇数个基在该位是1则异或结果是 1 1

如果n的第 i1 i − 1 位是 0 0 ,那么最大值在该位必须是0,有 x x 种情况,故dp[i1][j][1]+=xdp[i][j][1]

如果 n n 的第i1位是 1 1 ,如果该位要作为一个基,那么有dp[i1][j+1][1]+=dp[i][j][1],如果该位不是基,那么有 x x 种情况使得当前最大值小于n,有 y y 种情况使得当前最大值等于n,故有 dp[i1][j][0]+=xdp[i][j][1],dp[i1][j][1]+=ydp[i][j][1] d p [ i − 1 ] [ j ] [ 0 ] + = x ⋅ d p [ i ] [ j ] [ 1 ] , d p [ i − 1 ] [ j ] [ 1 ] + = y ⋅ d p [ i ] [ j ] [ 1 ]

最终 i(dp[0][i][0]+dp[0][i][1]) ∑ i ( d p [ 0 ] [ i ] [ 0 ] + d p [ 0 ] [ i ] [ 1 ] ) 即为答案

Code

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<queue>
#include<map>
#include<set>
#include<ctime>
using namespace std;
typedef long long ll;
#define mod 1000000007
void add(int &x,int y)
{
    x=x+y>=mod?x+y-mod:x+y;
} 
int n,dp[32][32][2];
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    dp[30][0][1]=1;
    for(int i=30;i>0;i--)
        for(int j=0;j<=30;j++)
        {
            add(dp[i-1][j][0],(1ll<<j)*dp[i][j][0]%mod);
            add(dp[i-1][j+1][0],dp[i][j][0]);
            int x=j?(1<<(j-1)):1,y=j?(1<<(j-1)):0;
            if(n>>(i-1)&1)
            {
                add(dp[i-1][j][0],(ll)x*dp[i][j][1]%mod);
                add(dp[i-1][j][1],(ll)y*dp[i][j][1]%mod);
                add(dp[i-1][j+1][1],dp[i][j][1]);
            }
            else add(dp[i-1][j][1],(ll)x*dp[i][j][1]%mod);
        }
    int ans=0;
    for(int i=0;i<=30;i++)
        add(ans,dp[0][i][0]),add(ans,dp[0][i][1]);
    printf("%d\n",ans);
    return 0;
}
### Codeforces Div.2 比赛难度介绍 Codeforces Div.2 比赛主要面向的是具有基础编程技能到中级水平的选手。这类比赛通常吸引了大量来自全球不同背景的参赛者,包括大学生、高中生以及一些专业人士。 #### 参加资格 为了参加 Div.2 比赛,选手的评级应不超过 2099 分[^1]。这意味着该级别的竞赛适合那些已经掌握了一定算法知识并能熟练运用至少一种编程语言的人群参与挑战。 #### 题目设置 每场 Div.2 比赛一般会提供五至七道题目,在某些特殊情况下可能会更多或更少。这些题目按照预计解决难度递增排列: - **简单题(A, B 类型)**: 主要测试基本的数据结构操作和常见算法的应用能力;例如数组处理、字符串匹配等。 - **中等偏难题(C, D 类型)**: 开始涉及较为复杂的逻辑推理能力和特定领域内的高级技巧;比如图论中的最短路径计算或是动态规划入门应用实例。 - **高难度题(E及以上类型)**: 对于这些问题,则更加侧重考察深入理解复杂概念的能力,并能够灵活组合多种方法来解决问题;这往往需要较强的创造力与丰富的实践经验支持。 对于新手来说,建议先专注于理解和练习前几类较容易的问题,随着经验积累和技术提升再逐步尝试更高层次的任务。 ```cpp // 示例代码展示如何判断一个数是否为偶数 #include <iostream> using namespace std; bool is_even(int num){ return num % 2 == 0; } int main(){ int number = 4; // 测试数据 if(is_even(number)){ cout << "The given number is even."; }else{ cout << "The given number is odd."; } } ```
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