Codeforces 242 E XOR on Segment 异或线段树

博客围绕数组操作展开,允许对数组进行两种操作,一是计算指定区间元素和,二是对指定区间元素进行异或运算。因加法对异或无分配律,采用将元素二进制化,维护区间各二进制位1的数目,最后按权加和得出结果,且异或和可能爆int。

You've got an array a, consisting of n integers a1, a2, ..., an. You are allowed to perform two operations on this array:

  1. Calculate the sum of current array elements on the segment [l, r], that is, count value al + al + 1 + ... + ar.
  2. Apply the xor operation with a given number x to each array element on the segment [l, r], that is, execute . This operation changes exactly r - l + 1 array elements.

Expression  means applying bitwise xor operation to numbers x and y. The given operation exists in all modern programming languages, for example in language C++ and Java it is marked as "^", in Pascal — as "xor".

You've got a list of m operations of the indicated type. Your task is to perform all given operations, for each sum query you should print the result you get.

Input

The first line contains integer n (1 ≤ n ≤ 105) — the size of the array. The second line contains space-separated integers a1, a2, ..., an(0 ≤ ai ≤ 106) — the original array.

The third line contains integer m (1 ≤ m ≤ 5·104) — the number of operations with the array. The i-th of the following m lines first contains an integer ti (1 ≤ ti ≤ 2) — the type of the i-th query. If ti = 1, then this is the query of the sum, if ti = 2, then this is the query to change array elements. If the i-th operation is of type 1, then next follow two integers li, ri (1 ≤ li ≤ ri ≤ n). If the i-th operation is of type 2, then next follow three integers li, ri, xi (1 ≤ li ≤ ri ≤ n, 1 ≤ xi ≤ 106). The numbers on the lines are separated by single spaces.

Output

For each query of type 1 print in a single line the sum of numbers on the given segment. Print the answers to the queries in the order in which the queries go in the input.

两个操作

1:求[ L,R ] 的和;

2:[ L,R ] 的每一个数a[ i ] ^ x;

关键是加法运算对异或运算不满足分配律,就是a^c+b^c != (a+b)^c;

怎么办了?那就把a二进制化,维护区间每个二进制位的数目;

当x的某一位为1,区间中所有a[ i ]所有为1的要变为0,为0的变为1,然而当其为0时,a[i]对应位是0或者1对答案均无影响 ;

所以维护区间中每个二进制位上1的数目即可,最后按权加和答案就行了;

异或和会爆int;

#include<iostream>
#include<vector>
#include<set>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cmath>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int MOD=1e9+7;
const int maxn=1e5+7;
const double ESP=1e-8;
int n;
int a[maxn];
struct node
{
    int dig[25];///每一位1的数目
    int lazy;
}b[maxn<<2];
void up(int rt)
{
    for(int i=0;i<22;++i)
        b[rt].dig[i]=b[rt<<1].dig[i]+b[rt<<1|1].dig[i];
}
void down(int l,int r,int rt)
{
    if(b[rt].lazy)
    {
        b[rt<<1].lazy^=b[rt].lazy;
        b[rt<<1|1].lazy^=b[rt].lazy;
        int mid=(l+r)>>1;
        for(int i=0;i<22;++i)
        {
            if(b[rt].lazy&1<<i)
            {
                b[rt<<1].dig[i]=mid-l+1-b[rt<<1].dig[i];
                b[rt<<1|1].dig[i]=r-mid-b[rt<<1|1].dig[i];
            }
        }
        b[rt].lazy=0;

    }
}
void build(int l,int r,int rt)
{
    b[rt].lazy=0;
    if(l==r)
    {
        for(int i=0;i<22;++i)
            if(a[l]&1<<i) b[rt].dig[i]=1;
            else b[rt].dig[i]=0;
        return ;
    }
    int mid=(l+r)>>1;
    build(l,mid,rt<<1);
    build(mid+1,r,rt<<1|1);
    up(rt);
}
void change(int l,int r,int rt,int ll,int rr,int x)
{
    if(ll<=l&&r<=rr)
    {
        b[rt].lazy^=x;
        for(int i=0;i<22;++i)
            if(x&1<<i) b[rt].dig[i]=r-l+1-b[rt].dig[i];
        return ;
    }
    down(l,r,rt);
    int mid=(l+r)>>1;
    if(ll<=mid) change(l,mid,rt<<1,ll,rr,x);
    if(mid<rr)  change(mid+1,r,rt<<1|1,ll,rr,x);
    up(rt);
}
long long query(int l,int r,int rt,int ll,int rr)
{
    long long res=0;
    if(ll<=l&&r<=rr)
    {
        for(int i=0;i<22;++i)
            res+=(long long)b[rt].dig[i]*(1<<i);
        return res;
    }
    down(l,r,rt);
    int mid=(l+r)>>1;
    if(ll<=mid) res+=query(l,mid,rt<<1,ll,rr);
    if(mid<rr)  res+=query(mid+1,r,rt<<1|1,ll,rr);
    up(rt);
    return res;

}
int q;
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for(int i=1;i<=n;++i)
        scanf("%d",&a[i]);
    scanf("%d",&q);
    int op,l,r,x;
    build(1,n,1);
    while(q--)
    {
        scanf("%d",&op);
        if(op==1)
        {
            scanf("%d%d",&l,&r);
            cout<<query(1,n,1,l,r)<<endl;
        }
        else
        {
            scanf("%d%d%d",&l,&r,&x);
            change(1,n,1,l,r,x);
        }
    }
}

 

### 关于 CodeForces 892E 的解题思路分析 #### 使用可撤销并查集解决最小生成树中的边集合验证问题 针对给定的无向图以及多个询问,每个询问涉及一组特定的边,并要求判断这组边能否同时存在于某棵最小生成树中。此问题可以通过结合Kruskal算法构建最小生成树的过程来求解,在这一过程中利用到的是按照权重升序排列后的边逐步加入至森林结构之中[^1]。 为了高效处理多次查询而不影响后续操作的结果,引入了带有回溯功能的数据结构——即所谓的“可撤销并查集”。这种特殊形式的并查集允许执行合并(union)的同时记录下每一次变动以便之后能够恢复原状;当完成一次查询判定后即可通过一系列反向动作使数据结构回到初始状态,从而不影响其他独立事件的发生逻辑[^3]。 具体实现方法如下: - 将所有的边依据其权重从小到大排序; - 对每一个询问所涉及到的边也做同样的预处理; - 开始遍历已排序好的全局边列表,每当遇到属于当前待检验询问范围内的边时,则尝试将其纳入现有连通分量内; - 如果发现形成环路则说明该询问无法满足条件; - 同样地,任何不属于当前询问但同样处于相同权值下的其它边也应该被考虑进来以确保最终形成的MST是最优解的一部分; - 完成一轮测试后记得清除所有临时更改使得系统重置为未受干扰的状态准备迎接下一个挑战。 ```cpp #include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct Edge { int u, v; }; class DSUWithRollback { public: vector<int> parent, rank, historyParent, historyRank; void init(int n){ parent.resize(n); iota(parent.begin(), parent.end(), 0); // Fill with identity mapping. rank.assign(n, 0); historyParent.clear(); historyRank.clear(); } int findSet(int i) {return (parent[i]==i)?i:(findSet(parent[i]));} bool isSameSet(int i, int j){ return findSet(i)==findSet(j);} void unionSets(int i, int j){ if (!isSameSet(i,j)){ historyParent.push_back(findSet(i)); historyParent.push_back(findSet(j)); historyRank.push_back(rank[findSet(i)]); historyRank.push_back(rank[findSet(j)]); int x=findSet(i), y=findSet(j); if (rank[x]>rank[y]) swap(x,y); parent[x]=y; if (rank[x]==rank[y]) ++rank[y]; } } void rollback(){ while(!historyParent.empty()){ parent[historyParent.back()]=historyParent.back(); historyParent.pop_back(); rank[historyParent.back()] = historyRank.back(); historyParent.pop_back(); historyRank.pop_back(); } } }; ``` 上述代码展示了如何创建一个支持撤销机制的并查集类`DSUWithRollback`,它可以在不破坏原有连接关系的前提下安全地进行节点间的联合与查找操作。此外还提供了用于追踪变化历史的方法,方便在必要时候撤消最近的一系列更动。
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