【拆位法】P8743 [蓝桥杯 2021 省 A] 异或数列|普及+

本文涉及知识点

位运算、状态压缩、枚举子集汇总

P8743 [蓝桥杯 2021 省 A] 异或数列

题目描述

Alice 和 Bob 正在玩一个异或数列的游戏。初始时,Alice 和 Bob 分别有一个整数 a a a 和 b b b, 有一个给定的长度为 n n n 的公共数列 X 1 , X 2 , ⋯   , X n X_{1}, X_{2}, \cdots, X_{n} X1,X2,⋯,Xn 。

Alice 和 Bob 轮流操作,Alice 先手,每步可以在以下两种选项中选一种:

选项 1: 从数列中选一个 X i X_{i} Xi 给 Alice 的数异或上, 或者说令 a a a 变为 a ⊕ X i a \oplus X_{i} a⊕Xi 。(其中 ⊕ \oplus ⊕ 表示按位异或)

选项 2: 从数列中选一个 X i X_{i} Xi 给 Bob 的数异或上,或者说令 b b b 变为 b ⊕ X i b \oplus X_{i} b⊕Xi 。

每个数 X i X_{i} Xi 都只能用一次, 当所有 X i X_{i} Xi 均被使用后( n n n 轮后)游戏结束。游戏结束时, 拥有的数比较大的一方获胜,如果双方数值相同,即为平手。

现在双方都足够聪明,都采用最优策略,请问谁能获胜?

输入格式

每个评测用例包含多组询问。询问之间彼此独立。

输入的第一行包含一个整数 T T T,表示询问数。

接下来 T T T 行每行包含一组询问。其中第 i i i 行的第一个整数 n i n_{i} ni 表示数列长度,随后 n i n_{i} ni 个整数 X 1 , X 2 , ⋯   , X n i X_{1}, X_{2}, \cdots, X_{n_{i}} X1,X2,⋯,Xni 表示数列中的每个数。

输出格式

输出 T T T 行,依次对应每组询问的答案。

每行包含一个整数 1 1 1、 0 0 0 或 − 1 -1 −1 分别表示 Alice 胜、平局或败。

输入输出样例 #1

输入 #1

复制代码
4
1 1
1 0
2 2 1
7 992438 1006399 781139 985280 4729 872779 563580

输出 #1

复制代码
1
0
1
1

说明/提示

对于所有评测用例, 1 ≤ T ≤ 2 × 10 5 , 1 ≤ ∑ i = 1 T n i ≤ 2 × 10 5 , 0 ≤ X i < 2 20 1 \leq T \leq 2\times 10^5,1 \leq \sum\limits_{i=1}^{T} n_{i} \leq 2\times10^5,0 \leq X_{i}<2^{20} 1≤T≤2×105,1≤i=1∑Tni≤2×105,0≤Xi<220 。

蓝桥杯 2021 第一轮省赛 A 组 G 题。

[蓝桥杯 2021 省 A] 拆位法

通过i从高到低枚举X的第i个二进制位。

X中第i位为1的数量为c。

如果c是偶数,则无影响。如果a异或了奇数次,则a的此位1,此时b也异或了奇数次,也为1。a异或了偶数次,则b也异或了偶数次,a和b都为0。

c是1,则先手方选择此数,和自己异或,必定胜利。

c是非1奇数,则X的长度为奇数,先手方胜利,否则先手方失败。当前c >2时,任意选择。当c是2的时候,选择0。最优的情况,最后两个数一定都是1。

所有为的1全部是偶数(即a和b相等,即X的异或和为0),则平局。

代码

核心代码

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <vector>
#include<map>
#include<unordered_map>
#include<set>
#include<unordered_set>
#include<string>
#include<algorithm>
#include<functional>
#include<queue>
#include <stack>
#include<iomanip>
#include<numeric>
#include <math.h>
#include <climits>
#include<assert.h>
#include<cstring>
#include<list>
#include<array>

#include <bitset>
using namespace std;

template<class T1, class T2>
std::istream& operator >> (std::istream& in, pair<T1, T2>& pr) {
	in >> pr.first >> pr.second;
	return in;
}

template<class T1, class T2, class T3 >
std::istream& operator >> (std::istream& in, tuple<T1, T2, T3>& t) {
	in >> get<0>(t) >> get<1>(t) >> get<2>(t);
	return in;
}

template<class T1, class T2, class T3, class T4 >
std::istream& operator >> (std::istream& in, tuple<T1, T2, T3, T4>& t) {
	in >> get<0>(t) >> get<1>(t) >> get<2>(t) >> get<3>(t);
	return in;
}

template<class T = int>
vector<T> Read() {
	int n;
	cin >> n;
	vector<T> ret(n);
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> ret[i];
	}
	return ret;
}
template<class T = int>
vector<T> ReadNotNum() {
	vector<T> ret;
	T tmp;
	while (cin >> tmp) {
		ret.emplace_back(tmp);
		if ('\n' == cin.get()) { break; }
	}
	return ret;
}

template<class T = int>
vector<T> Read(int n) {
	vector<T> ret(n);
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		cin >> ret[i];
	}
	return ret;
}

template<int N = 1'000'000>
class COutBuff
{
public:
	COutBuff() {
		m_p = puffer;
	}
	template<class T>
	void write(T x) {
		int num[28], sp = 0;
		if (x < 0)
			*m_p++ = '-', x = -x;

		if (!x)
			*m_p++ = 48;

		while (x)
			num[++sp] = x % 10, x /= 10;

		while (sp)
			*m_p++ = num[sp--] + 48;
		AuotToFile();
	}
	void writestr(const char* sz) {
		strcpy(m_p, sz);
		m_p += strlen(sz);
		AuotToFile();
	}
	inline void write(char ch)
	{
		*m_p++ = ch;
		AuotToFile();
	}
	inline void ToFile() {
		fwrite(puffer, 1, m_p - puffer, stdout);
		m_p = puffer;
	}
	~COutBuff() {
		ToFile();
	}
private:
	inline void AuotToFile() {
		if (m_p - puffer > N - 100) {
			ToFile();
		}
	}
	char  puffer[N], * m_p;
};

template<int N = 1'000'000>
class CInBuff
{
public:
	inline CInBuff() {}
	inline CInBuff<N>& operator>>(char& ch) {
		FileToBuf();
		while (('\r' == *S) || ('\n' == *S) || (' ' == *S)) { S++; }//忽略空格和回车
		ch = *S++;
		return *this;
	}
	inline CInBuff<N>& operator>>(int& val) {
		FileToBuf();
		int x(0), f(0);
		while (!isdigit(*S))
			f |= (*S++ == '-');
		while (isdigit(*S))
			x = (x << 1) + (x << 3) + (*S++ ^ 48);
		val = f ? -x : x; S++;//忽略空格换行		
		return *this;
	}
	inline CInBuff& operator>>(long long& val) {
		FileToBuf();
		long long x(0); int f(0);
		while (!isdigit(*S))
			f |= (*S++ == '-');
		while (isdigit(*S))
			x = (x << 1) + (x << 3) + (*S++ ^ 48);
		val = f ? -x : x; S++;//忽略空格换行
		return *this;
	}
	template<class T1, class T2>
	inline CInBuff& operator>>(pair<T1, T2>& val) {
		*this >> val.first >> val.second;
		return *this;
	}
	template<class T1, class T2, class T3>
	inline CInBuff& operator>>(tuple<T1, T2, T3>& val) {
		*this >> get<0>(val) >> get<1>(val) >> get<2>(val);
		return *this;
	}
	template<class T1, class T2, class T3, class T4>
	inline CInBuff& operator>>(tuple<T1, T2, T3, T4>& val) {
		*this >> get<0>(val) >> get<1>(val) >> get<2>(val) >> get<3>(val);
		return *this;
	}
	template<class T = int>
	inline CInBuff& operator>>(vector<T>& val) {
		int n;
		*this >> n;
		val.resize(n);
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			*this >> val[i];
		}
		return *this;
	}
	template<class T = int>
	vector<T> Read(int n) {
		vector<T> ret(n);
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			*this >> ret[i];
		}
		return ret;
	}
	template<class T = int>
	vector<T> Read() {
		vector<T> ret;
		*this >> ret;
		return ret;
	}
private:
	inline void FileToBuf() {
		const int canRead = m_iWritePos - (S - buffer);
		if (canRead >= 100) { return; }
		if (m_bFinish) { return; }
		for (int i = 0; i < canRead; i++)
		{
			buffer[i] = S[i];//memcpy出错			
		}
		m_iWritePos = canRead;
		buffer[m_iWritePos] = 0;
		S = buffer;
		int readCnt = fread(buffer + m_iWritePos, 1, N - m_iWritePos, stdin);
		if (readCnt <= 0) { m_bFinish = true; return; }
		m_iWritePos += readCnt;
		buffer[m_iWritePos] = 0;
		S = buffer;
	}
	int m_iWritePos = 0; bool m_bFinish = false;
	char buffer[N + 10], * S = buffer;
};

class Solution {
public:
	int Ans(vector<int>& X) {
		const int N = X.size();
		for (int i = 19; i >= 0; i--) {
			int c = 0;
			for (const auto& x : X) {
				c += bool((1 << i) & x);
			}
			if (1 == c) { return 1; }
			if (1 & c) { return (1 & N) ? 1 : -1; }
		}
		return 0;
	}
};


int main() {
#ifdef _DEBUG
	freopen("a.in", "r", stdin);
#endif // DEBUG	
	//ios::sync_with_stdio(0); cin.tie(nullptr);
	CInBuff<> in; COutBuff<10'000'000> ob;
	int T;
	in >> T;
	for (int i = 0; i < T; i++)
	{
		auto X = in.Read<int>();
#ifdef _DEBUG		
		//printf("N=%d", N);
		Out(X, "X=");
		//Out(que, "que=");
		//Out(B, "B=");
		//Out(que, "que=");
		//Out(B, "B=");
#endif // DEBUG	
		auto res = Solution().Ans(X);
		cout << res <<"\n";
	}
	return 0;
}

单元测试

cpp 复制代码
	vector<int> X;
		TEST_METHOD(TestMethod01)
		{
			X = { 1 };
			auto res = Solution().Ans(X);
			AssertEx(1, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod02)
		{
			X = { 0 };
			auto res = Solution().Ans(X);
			AssertEx(0, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod03)
		{
			X = { 2,1 };
				auto res = Solution().Ans(X);
			AssertEx(1, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod04)
		{
			X = { 992438,1006399,781139,985280,4729,872779,563580 };
			auto res = Solution().Ans(X);
			AssertEx(1, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod05)
		{
			X = { 1,1,1,0 };
			auto res = Solution().Ans(X);
			AssertEx(-1, res);
		}

扩展阅读

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https://edu.csdn.net/lecturer/6176

测试环境

操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17

或者 操作系统:win10 开发环境: VS2022 C++17

如无特殊说明,本算法用**C++**实现。

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