CCPC赛后补题-线性基

模板题:https://www.luogu.com.cn/problem/P3812

线性基可以用一个长度为$ \log_2N $的数组描述值域[1,N]0的情况需要特判。

  • 一个长度为64的线性基可以描述所有的64位整数。

2024年CCPC网络赛中,考到了线性基。没学过,追悔莫及。

原题需要在不污染高位的情况下,找到尽可能最优的二进制串修改低位,使得两个二进制串的最大值最小。

处理这种找最优串的问题,我能想到的只有字典树,而字典树在本题中非常乏力:会污染高位,必须要在O(1)的时间内找到最优串。

线性基模板的函数包括:

  • void ins(int x):向线性基数组中插入x
  • bool check(int x):判断x是否可以由线性基构造
  • int qmin():查询当前线性基可以构造的最小值
  • int qmax():查询当前线性基可以构造的最大值
  • void rebuild():重构线性基,使得每一位尽可能少地影响其它位
  • int kth(int k):查询线性基可以构造的第k小的数
  • int qrank(int x):查询x是线性基可以构造的第几小的数

全局变量包括:

  • const int MN=64:线性基数组的长度
  • int p[MN]:存储线性基
  • int d[MN]:存储有效势,也就是数组p[]中的非0
  • int cnt:线性基的维数、势、元素个数,同时为d[]的有效长度

线性基数组的第i in [0,MN-1]位,表示的是,最高位是第i位的01串。

  • 当想要构造一个第i位是1的串时,可以异或,线性基数组的第i位。

在插入和查询时,从高位向低位枚举,因为高位的势会影响低位,对低位造成的影响在枚举到低位时,由低位的势处理。

线性基板子

talk is cheap show me the code:

cpp 复制代码
#define int long long
using namespace std;
const int MN=64;

int p[MN],d[MN],cnt;

void ins(int x) {
	for(int i=MN-1; i>=0; i--) {
		if(x>>i&1) {
			if(p[i])x^=p[i];
			else {
				p[i]=x;
				return;
			}
		}
	}
}
bool check(int x) {
	for(int i=MN-1; i>=0; i--) {
		if(x>>i&1) {
			if(p[i])x^=p[i];
			else return false;
		}
	}
	return true;
}

int qmin() {
	for(int i=0; i<MN-1; i++) {
		if(p[i])return p[i];
	}
	return 0;
}

int qmax() {
	int res=0;
	for(int i=MN-1; i>=0; i--) {
		res=max(res,res^p[i]);
	}
	return res;
}

void rebuild() {
	cnt=0;
	for(int i=MN-1; i>=0; i--)
		for(int j=i-1; j>=0; j--)
			if(p[i]&1ll<<j)
				p[i]^=p[j];
	for(int i=0; i<MN; i++)
		if(p[i])d[cnt++]=p[i];
}

int kth(int k) {
	if(k>=1ll<<cnt)return -1;
	int ans=0;
	for(int i=MN-1; i>=0; i--)
		if(k>>i&1)ans^=d[i];
	return ans;
}

int qrank(int x) {
	int ans=0;
	for(int i=cnt-1; i>=0; i--) {
		if(x>=d[i]) {
			ans+=1<<i;
			x^=d[i];
		}
	}
	return ans;
}

AC代码

赛后补题,WA10😭:

WA的原因包括:

  • 插入线性基忘了return
  • 没关闭流同步超时
  • 用(a&1<<i)==1判1
  • 第一个无法抹掉的1有两种可能,需要封装函数
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