HDU−4825 XorSum

发布时间 2023-07-27 14:18:59作者: 星河倒注

01trie树

定义:将整数转化为二进制再插入 trie 树,通常是从高位到低位插入trie。

使用场景:寻找与异或相关的结果

题目背景:

Zeus 和 Prometheus 做了一个游戏,Prometheus 给 Zeus 一个集合,集合中包含了N个正整数,随后 Prometheus 将向 Zeus 发起M次询问,每次询问中包含一个正整数 S ,之后 Zeus 需要在集合当中找出一个正整数 K ,使得 K 与 S 的异或结果最大。Prometheus 为了让 Zeus 看到人类的伟大,随即同意 Zeus 可以向人类求助。你能证明人类的智慧么?

输入:

输入包含若干组测试数据,每组测试数据包含若干行。
输入的第一行是一个整数T(T < 10),表示共有T组数据。
每组数据的第一行输入两个正整数N,M(<1=N,M<=100000),接下来一行,包含N个正整数,代表 Zeus 的获得的集合,之后M行,每行一个正整数S,代表 Prometheus 询问的正整数。所有正整数均不超过2^32。

输出:

对于每组数据,首先需要输出单独一行”Case #?:”,其中问号处应填入当前的数据组数,组数从1开始计算。
对于每个询问,输出一个正整数K,使得K与S异或值最大。

样例:
输入:
2
3 2
3 4 5
1
5
4 1
4 6 5 6
3

输出:
Case #1:
4
3
Case #2:
4


题目大意:

对于每一个 s 在 n 个数中找一个,使得与其异或值最大。

步骤:

1.将n个整数,转化成二进制,从高位到低位插入 trie 树

2.对于询问的整数 s ,从高位开始与trie树中的结点比对:若 s[i] = 0 ,则尝试走 trie 中值为 1 的结点,反之尝试走 trie 中值为 0 的结点。(这样异或值最大)

这样说可能会有些抽象。

举一个例子: n 个数中第一个是 29 ,就先把它化成 2 进制,也就是 11101 ,注意前面要加零凑够 32 位数于是我们得到了一棵树(此处省略前面的零, 1 为右节点, 0 为左节点):

这时第二个数是 24 ,我们发现它的一部分与 29 相同,就只需要补齐其他的节点了,这个图里,两个数都可以找到:

像这样我们把 n 个数都映射到 trie 树上下一步肯定有对应的数。这题正好是异或操作,我们只需要把每一个 s 从高位到低位寻找树上的点(高位为 1 肯定更大),因为异或值当前位为 1 ,两个异或的数的这一位肯定不同,所以对于 s 的每一位,如果为 1 去 0 (左节点)否则反之,当然没有期望的数就只能走相反的一边了。

Code:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int tree[3300000][2];
int tot,n,q,t,now;
int xx[100001];

void insert(int x){
    int u=0;
    for(int i=31;i>=0;i--){
        int k=(x>>i)&1;
        if(!tree[u][k]){
            tree[u][k]=++tot;
        }
        u=tree[u][k];
    }
    return;
} 

int search(int x){
    long long ans=0;
    int u=0;
    for(int i=31;i>=0;i--){
        int k=(x>>i)&1;
        if(tree[u][k^1]){
            ans+=(k^1)<<i;
            u=tree[u][k^1];
        }
        else{
            ans+=k<<i;
            u=tree[u][k];
        }
    }
    return ans;
}

void ans(){
    for(int i=1;i<=n;i++){
        int x;
        cin>>x;
        insert(x);
    }    
    for(int i=1;i<=q;i++){
        cin>>xx[i];    
    }
    cout<<"Case #"<<now<<":"<<endl;
    for(int i=1;i<=q;i++){
        cout<<search(xx[i])<<endl;
    }
}

int main(){
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
    cin>>t;
    now=0;
    while(t--){
        now++;
        memset(tree,0,sizeof(tree));
        tot=0;
        cin>>n>>q;
        ans();
    }
    return 0;
}

注意要点(坑):

1. 2的32次方 已经超出了 int 的范围;
2. 这题时间卡得很紧,读入不能直接 cin 要么加 ios 要么写 scanf。