CF 724G Xor-matic Number of the Graph

该博客讨论了解决一个关于无向图中,路径权值异或求和的问题,涉及线性基的概念、位运算技巧及联通块分析。博主通过实例和LB数据结构展示了如何利用异或性质和线性代数思想求解。

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CF 724G Xor-matic Number of the Graph
复健得有点艰难,被int和ll的位运算卡得恶心死了。

题意:给出一个无向非负权图,计算满足的三元组(u,v,s)中所有可能的s的和。
u,v代表起始点和终点,s为u到v的路径上边权的权值异或。

由这种异或值,还跟方案有关的问题,不难联想到线性基了。
这题要考虑拆位,而且要利用线性基的一个性质,

假定线性基中第k位没有插值,但是位数高于k的线性基里面的第k位有1
线性基的秩为cnt
如何证明第k位有1的,能用线性基内向量表示的数字结果有2的cnt-1次

直接上样例
101100
001101
000001
从左开始是高位,为1的话
插入的时候会插入136
结论:如果我们想要第4位位1的数字的组合数,答案为2的cnt-1次方。
理解:我们其实可以认为插入001101的时候跳过了p[3],直接插入了p[4],这样子我们就相当于有了一个控制146位的线性基。

回归正题…拆了位以后,当前联通块当前位上有1的个数为cnt1,0的个数为cnt0,线性基的秩为cnt
如果在当前位上我们手上的线性基能够凑出一个1,那么当前联通块的任意两点都可以在当前位做出贡献,
答案为pow(2,第几位) * C(n, 2) * pow(2,cnt-1)因为保证凑出1需要一个线性基,剩余cnt-1的线性基随意组合

如果当前位没有了1,线性基无论如何组合对当前的合法方案无贡献,但是需要的是当前位为1和0的组合,
答案为 pow(2,第几位) * cnt0 * cnt1 * pow(2,cnt)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int N = 2e5 + 10;
const int M = 2 * N;
const ll mod = 1e9 + 7;
const ll inv = 500000004;
int n, m;
int h[N], tot, e[M], ne[M];
ll w[M], two[64];
void add(int u, int v, ll c) {
	e[tot] = v, w[tot] = c, ne[tot] = h[u], h[u] = tot ++ ;
	e[tot] = u, w[tot] = c, ne[tot] = h[v], h[v] = tot ++ ;
}

struct LB{
	ll p[100];
	void init()
	{
		memset(p, 0, sizeof p);
	}
	bool insert(ll x)
	{
		for (int i = 62; i >= 0; i -- )
		{
			if (x&(1ll<<i))
			{
				if (p[i] == 0)
				{
					p[i] = x;
					return true;
				}
				else x ^= p[i];
			}
		}
		return false;
	}
	ll query(ll x)
	{
		for (int i = 63; i >= 0; i--)
		{
			if ((x ^ p[i]) > x)
				x = x ^ p[i];
		}
		return x;
	}
};
LB lb;
int vis[N];
ll val[N];
ll stk[N], top;
void dfs(int u, ll res)
{
	vis[u] = 1;
	val[u] = res;
	stk[++top] = val[u];
	for (int i = h[u]; ~i; i = ne[i])
	{
		int v = e[i];
		if (vis[v])
			lb.insert(val[u] ^ val[v] ^ w[i]);	
		else {
			dfs(v, res ^ w[i]);
		}
	}
}
ll calc()
{
	int cnt = 0;
	for (int i = 0; i < 63; i ++ ) 
		if (lb.p[i]) 
			cnt++;
	ll sum = 0;
	for (int k = 0; k < 63; k ++ )
	{
		ll cnt0 = 0, cnt1 = 0;
		for (int i = 1; i <= top; i ++ )
			if (stk[i] & (1ll<<k)) cnt1++;
			else cnt0++;
		bool flag = false;
		for (int i = 0; i < 63; i ++ )
			if (lb.p[i]>>k & 1)
				flag = true;
		if (flag)
			sum = (sum + two[k] * two[cnt - 1] % mod * (top * (top - 1) % mod * inv % mod) % mod) % mod;
		else
			sum = (sum + two[k] * two[cnt] % mod * cnt0 % mod * cnt1 % mod) % mod;
	}
	return sum;
}
int main ()
{
	two[0] = 1;
	for (int i = 1; i < 64; i ++ ) two[i] = two[i - 1] * 2 % mod;

	scanf("%d%d", &n, &m);
	for (int i = 1; i <= n; i ++ ) h[i] = -1;
	for (int i = 1; i <= m; i ++ )
	{
		int u, v;
		ll w;
		scanf("%d%d%lld", &u, &v, &w);
		add(u, v, w);
	}
	ll ans = 0;
	for (int i = 1; i <= n; i ++ )
	{
		if (vis[i]) continue;
		lb.init();
		top = 0;
		dfs(i, 0);
		ans = (ans + calc()) % mod;
	}
	printf("%lld\n", ans % mod);
	return 0;
}
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