lowbit

Posted wang者归来

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了lowbit相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

树状数组(lowbit)

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题目描述

这天,LYK在学习树状数组。

当它遇到一个叫lowbit的函数时有点懵逼。lowbit(x)的意思是将x分解成二进制,它的值就是,其中k是最小的满足(x & )>0的数。(&是二进制中的and运算)

LYK甚至知道lowbit(x)=(x&-x)。但这并没什么用处。

现在LYK有了n个数字,为了使自己更好的理解lowbit是什么意思。它想对所有n^2个二元组求lowbit。具体的,对于一个二元组(ai,aj),它的值为lowbit(ai xor aj) (xor表示异或的意思),那么总共有n^2对二元组,LYK想知道所有二元组的值加起来是多少。

这个答案可能很大,你只需输出这个值对1000000007取模后的结果就可以了。

 

输入格式(lowbit.in)
第一行一个数n,表示有n个这样的数字。

第二行n个数ai。

 

输出格式(lowbit.out)

一个数表示答案。

 

输入样例

5

1 2 3 4 5

 

输出样例

32

数据范围

对于30%的数据n<=1000。

对于另外10%的数据ai<=1。

对于再另外10%的数据ai<=3。

对于再再另外20%的数据ai<1024。

对于100%的数据1<=n<=100000,0<=ai<2^30。

  先说一下暴力的做法(只能拿70分);

分类处理

  对于前30%的数据,直接按照题目去做就行。

  接下来40%的,a[i]范围较小,开一个桶数组,记录每个数出现了多少次(因为n<=100000,而a[i]<=1024,每个数一定出现过多次,我们只算一次就行了)

  

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<queue>
#include<math.h>
using namespace std;
#define M 1000000007
long long n,c;
int f[10205];
long long ans,o,maxn;
long long last=0,x,y,t;
long long     lowbit(long long x)
{
    return x&(-x);
} 
int main()
{
    freopen("lowbit.in","r",stdin);
    freopen("lowbit.out","w",stdout);
    scanf("%lld",&n);
    if(n<=1000) //这里掉了个等号,调了好久。。。。
    {
        for(int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&f[i]);
        for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=i+1;j<=n;j++)
        o=lowbit((long long)f[i] ^ f[j]),ans=(ans+o)%M;
        ans=ans*2%M;
        cout<<ans;
        return 0;
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        scanf("%lld",&c);
        f[c]++;maxn=max(maxn,c);
    }    
    for(int i=0;i<=maxn;i++)
    for(int j=i+1;j<=maxn;j++)
    {        
        t=(i ^ j);
        o=lowbit(t);
        ans=(ans+o*f[i]*f[j]%M)%M;
    }
    ans=ans*2%M; 
    cout<<ans;
    return 0;
} 

满分的做法就要考虑lowbit 和二进制数的性质了。

  lowbit是指 某数在二进制中最后一个“1”所在位置的权值。

  两个数 xor(异或)的lowbit与 他们从低位到高位第一个不同位的权值有关。

 

思路

  (1)那么,我们就从低位向高位注意比较有多少个在这个位上是“1”,多少个是“0”。分别放在集合X,集合Y中。

  (2)那么对于任意a∈X,b∈Y,,    lowbit(a,b)就是这个位的权值。

  这样集合X和Y之间的lowbit就求出来了(集合X,Y内部的数的lowbit还没求),接下来就分别对集合X,Y内部的数,对下一位进行同样操作 (1)(2)

实现的算法可以是分治,也可以是trie树。

时间原因,分治和trie树的代码先待续。。

以上是关于lowbit的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

lowbit原理浅解

lowbit

POJ 2309 BST(树状数组Lowbit)

关于二进制——lowbit运算

浅谈lowbit运算

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