解题报告：CodeForces - 662C:Binary Table FWT(快速沃尔什变换)-优快云博客

本文介绍了一种解决01矩阵通过行或列操作达到最小含1数量的问题的方法。利用FWT快速沃尔什-哈达玛变换进行加速计算，通过压缩每一列形成20位整数，最终求得最优解。

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题意：

给定一个至多20*100000的01矩阵，可以选择任意行或列，选择行或列的01值改变，问经过操作能到最少的含1的数量。

思路：

因为行最大为20，考虑将每一列压缩成一个20位的整数，选择的行也最多只有20，同样压缩到一个20位的整数。

改变行上的01值，对应的操作为异或，那么就能写出对应的卷积式：

根据异或运算的性质，可以交换j,k的位置，得到：

C[k] : 选择操作的行的集合为k的最少含1数量

A[i]：列上数值为 i 的个数

B[j]：数 j 的最少含1个数

这就是一个标准的可以用FWT进行加速的卷积运算了

代码：

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

void FWT(long long a[],int l,int on){
   for(int d=1;d<l;d<<=1){
      for(int m=d<<1,i=0;i<l;i+=m){
         for(int j=0;j<d;j++){
            long long x = a[i+j],y=a[i+j+d];
            a[i+j]=x+y;
            a[i+j+d]=x-y;
            if(on<0){
               a[i+j]>>=1;
               a[i+j+d]>>=1;
            }
         }
      }
   }
}



int n,m;
char str[100005];
int A[100005];
long long num[1<<21];
long long B[1<<21];
long long C[1<<21];
int main()
{
   scanf("%d%d",&n,&m);
   long long ans = n * m;
   for(int i=1,x;i<=n;i++){
      scanf("%s",str+1);
      for(int j=1;j<=m;j++){
         x = str[j]-'0';
         A[j] = (A[j]<<1) + x ;
      }
   }for(int i=1;i<=m;i++){
      num[A[i]]++;
   }int l = (1<<n);
   for(int i=0;i<l;i++){
      B[i] = B[i>>1] + (i&1);
      C[i] = min(B[i],n-B[i]);
   }FWT(num,l,1);FWT(C,l,1);
   for(int i=0;i<l;i++){
      C[i] = C[i] * num[i];
   }FWT(C,l,-1);
   for(int i=0;i<l;i++){
      ans = min(ans,C[i]);
   }printf("%I64d\n",ans);
   return 0;
}