Codeforces878 A. Short Program

本文探讨了一种简化位运算操作的方法,通过分析数字的每一位独立变化,将任意数量的位运算操作压缩为&,|,^三步。文章详细解释了解题思路,包括分类讨论和代码实现。

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题目类型:位运算

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题意:给出\(N\)个位运算操作,要求简化操作数量,使之结果不受影响(数据在1023之内)

解题思路

我们发现数字的每一位是独立的。也就是说,每一个操作可以看成是对数字的二进制的每一位进行操作。而二进制只有0或1,因此如果我们能够确定每一位有没有变,是怎么变的,就可以确定当前这一位发生了什么操作。因此,很显然我们可以把操作数量压缩成3步:&,|,^。

每一位的变化无非四种情况:对于初始状态和最终状态,不过时0->0,0->1,1->0,1->1。

因此如果我们知道每一位初始状态为0时的最终状态,初始状态为1的最终状态,就可以确定是怎么变的了

好了,那么我们设定两个数。一个是000000000(B),一个是111111111(B)。然后计算最终状态。然后将这两个数的同一位置的变化做一个比较

依然分类讨论。

如果0->0且1->0,那么等价于在这一位&0了。

如果0->0且1->1,等价于没有操作

如果0->1且1->0,等价于^1

如果0->1且1->1,等价于|1

注意&的那个数刚开始也是111111111(B)

反思

将一个数的每一位割裂开来看似乎很自然,却很难想。

对分类讨论思想依然不是很敏感。分类讨论思想在OI中是非常重要的,要多多去想分几类,如何分类。

Code

/*By DennyQi 2018*/
#include <cstdio>
#include <queue>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int MAXN = 10010;
const int MAXM = 20010;
const int INF = 1061109567;
inline int Max(const int a, const int b){ return (a > b) ? a : b; }
inline int Min(const int a, const int b){ return (a < b) ? a : b; }
inline int read(){
    int x = 0; int w = 1; register char c = getchar();
    for(; c ^ '-' && (c < '0' || c > '9'); c = getchar());
    if(c == '-') w = -1, c = getchar();
    for(; c >= '0' && c <= '9'; c = getchar()) x = (x<<3) + (x<<1) + c - '0'; return x * w;
}
int N,x,y,a,b,c,t,b1,b2;
char opt[5];
int main(){
    scanf("%d", &N);
    x = 0, y = (1<<10)-1;
    a = y;
    for(int i = 1; i <= N; ++i){
        scanf("%s %d", opt, &t);
        if(opt[0] == '&'){
            x &= t, y &= t;
        }
        if(opt[0] == '|'){
            x |= t, y |= t;
        }
        if(opt[0] == '^'){
            x ^= t, y ^= t;
        }
    }
    for(int i = 0; i < 10; ++i){
        b1 = (1<<i) & y;
        b2 = (1<<i) & x;
        if(b1 && !b2) continue;
        if(!b1 && !b2){
            a -= (1<<i);
        }
        if(!b1 && b2){
            c += (1<<i);    
        } 
        if(b1 && b2){
            b += (1<<i);
        }
    }
    printf("3\n");
    printf("& %d\n| %d\n^ %d",a,b,c);
    return 0;
}

转载于:https://www.cnblogs.com/qixingzhi/p/9744105.html

### Codeforces 1732A Bestie 题目解析 对于给定的整数数组 \(a\) 和查询次数 \(q\),每次查询给出两个索引 \(l, r\),需要计算子数组 \([l,r]\) 的最大公约数(GCD)。如果 GCD 结果为 1,则返回 "YES";否则返回 "NO"[^4]。 #### 解决方案概述 为了高效解决这个问题,可以预先处理数据以便快速响应多个查询。具体方法如下: - **预处理阶段**:构建辅助结构来存储每一对可能区间的 GCD 值。 - **查询阶段**:利用已有的辅助结构,在常量时间内完成每个查询。 然而,考虑到内存限制以及效率问题,直接保存所有区间的结果并不现实。因此采用更优化的方法——稀疏表(Sparse Table),它允许 O(1) 时间内求任意连续子序列的最大值/最小值/GCD等问题,并且支持静态RMQ(Range Minimum Query)/RANGE_GCD等操作。 #### 实现细节 ##### 构建稀疏表 通过动态规划的方式填充二维表格 `st`,其中 `st[i][j]` 表示从位置 i 开始长度为 \(2^j\) 的子串的最大公约数值。初始化时只需考虑单元素情况即 j=0 的情形,之后逐步扩展至更大的范围直到覆盖整个输入序列。 ```cpp const int MAXN = 2e5 + 5; int st[MAXN][20]; // Sparse table for storing precomputed results. vector<int> nums; void build_sparse_table() { memset(st,-1,sizeof(st)); // Initialize the base case where interval length is one element only. for(int i = 0 ;i < nums.size(); ++i){ st[i][0]=nums[i]; } // Fill up sparse table using previously computed values. for (int j = 1;(1 << j)<=nums.size();++j){ for (int i = 0;i+(1<<j)-1<nums.size();++i){ if(i==0 || st[i][j-1]!=-1 && st[i+(1<<(j-1))][j-1]!=-1) st[i][j]=__gcd(st[i][j-1],st[i+(1<<(j-1))][j-1]); } } } ``` ##### 处理查询请求 当接收到具体的 l 和 r 参数后,可以通过查找对应的 log₂(r-l+1) 来定位合适的跳跃步长 k ,进而组合得到最终答案。 ```cpp string query(int L,int R){ int K=(int)(log2(R-L+1)); return __gcd(st[L][K],st[R-(1<<K)+1][K])==1?"YES":"NO"; } ``` 这种方法能在较短时间内完成大量查询任务的同时保持较低的空间开销,非常适合本题设定下的性能需求。
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