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首先,异或有一个重要的性质: 因为 b 的二进制位一定与自己一样,根据异或的定义,得出 ,进而推出这个式子。
有了这个式子,区间异或和就可以像前缀和一样处理了。
我们可以求出每一项的前缀异或和,记作 ,根据上面那条性质,可以仿照前缀和的形式写出区间 [l,r] 的异或和(记作 )的 O(1) 求法式子:(下标均从 1 开始) 所以,我们用这个式子来求解每个区间的异或和,可以把每个子段的异或和的和转变为下面式子:(这里 p 0 默认取 0 值,因为还需要查询类似 [1,i] 这种区间的值)i=1∑n j=0∑i−1 pi ⊕p j 但这个做法的复杂度是 O(n 2 ),不够通过本题的数据范围,所以我们还需要在这个基础上继续优化。
在这个式子中,我们可以观察到,对于每一对 i,j 不相等的有序数对 (i,j),p i ,p j 都恰好只互相异或了一次。所以,问题又转化为了 n 个数,其中两两异或的求和。
这个时候会发现推式子已经到达尽头了,再怎么推也不会得到新的结论。必须从其他方面考虑问题,比如异或运算的计算原理的方面。可以考虑把每个数按二进制拆分,在每一位上统计该位的贡献。由于最后是两两异或的求和,所以二进制拆分后打乱不会影响结果。
由于异或的运算法则是如果同位数字不同,那么运算结果的这一位为 1。我们知道,只有二进制位为 1 对最终的结果(加和)有贡献,所以我们可以统计二进制结果为 1 的情况。
对于每一个 p i ,我们将其按位拆分,并将结果存入计数数组 w i,j 中。其中 i 表示第 i 个二进制位,j 表示这一位上为 j(只能为 0 或 1),w i,j 表示在所有数中,第 i 个二进制位上为 j 的有 w i,j 个。
由于这些数中必定两两异或,所以可以直接用乘法原理,求出该位最终为 1 的个数,最后乘上该位的权值就可以了。所以最后的答案为:(公式中 i 的范围上界到 20 是因为题目中说 A i ≤2 20 ,最多只有 21 个二进制位)i=0∑20 w i,0 ×w i,1 ×2 i
时间复杂度 O(n),可以通过本题。
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Information
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- 155
- Time
- 1000ms
- Memory
- 256MiB
- Difficulty
- 5
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