【UOJ671】【UNR #5】诡异操作（线段树+位运算）
- 给定一个长度为 \(n\) 的序列 \(a_{1\sim n}\)。
- 共 \(q\) 次操作，分为三种：区间除以 \(v\) 并向下取整；区间向 \(v\) 按位与；询问区间和。
- \(1\le n\le3\times10^5\)，\(1\le q\le2\times10^5\)，\(0\le a_i,v < 2^{128}\)
常规思路
首先容易发现两种操作都只会使 \(a_i\) 越来越小，所以对于任意一个 \(a_i\)，忽略掉 \(v=1\) 的操作后，在 \(O(\log a_i)\) 次除法操作后便会变成 \(0\)。所以，对于区间除法，可以直接暴力修改。
而对于区间按位与操作，只要分别维护每一位，则 \(v\) 为 \(1\) 的位不变，\(v\) 为 \(0\) 的位清零。
这样的复杂度是 \(O((n\log V+q\log n)\log V)\)，但由于 \(\log V\) 非常大，会 TLE。
奇怪的优化操作
好像之前也写过区间按位与操作的题目，然而并不知道这个优化。
常规思路是对于每一位维护数的个数，显然个数不可能超过 \(n\)。因此，把个数看作二进制数，则相当于维护了一个 \(\log V\times \log n\) 的表格。
考虑将表格翻转，变成一个 \(\log n\times\log V\) 的表格。也就是用 \(\log n\) 个变量，第 \(i\) 个变量压位维护每一位答案在二进制下第 \(i\) 位的值。
发现这样一来就有很多好处：首先，对于单独一个数需要维护的就是它自身，不需要再花 \(O(\log V)\) 的时间做二进制拆解；其次，现在只需维护 \(\log n\) 个变量，而不是 \(\log V\) 个变量，维护的时间复杂度也就变成了 \(\log n\)，询问答案的时候也只要扫一遍求出 \(V_i\times2^i\) 之和即可。
所以现在的时间复杂度就被优化成了 \(O(n\log V+q\log^2n)\)。
余下的一个问题是如何上传信息，也就是实现 \(\log V\) 个压在一起的二进制数的加法。
判断进位只要判断两个相加的数以及上次进位的数是否有至少两个 \(1\)（两两按位与再按位或），而这位剩余值可以直接用不进位加法（异或）计算。
写的时候注意常数。像我一开始代码写得太丑，结果卡了一个上午才卡过去。
代码：\(O(n\log V+q\log^2n)\)
#include<bits/stdc++.h>
#define Tp template<typename Ty>
#define Ts template<typename Ty,typename... Ar>
#define Rg register
#define RI Rg int
#define Cn const
#define CI Cn int&
#define I inline
#define W while
#define N 300000
#define SZ 1500000
#define INT __uint128_t
using namespace std;
namespace FastIO
{
#define FS 100000
#define tc() (FA==FB&&(FB=(FA=FI)+fread(FI,1,FS,stdin),FA==FB)?EOF:*FA++)
#define pc(c) (FC==FE&&(clear(),0),*FC++=c)
int OT;char oc,FI[FS],FO[FS],OS[FS],*FA=FI,*FB=FI,*FC=FO,*FE=FO+FS;
I void clear() {fwrite(FO,1,FC-FO,stdout),FC=FO;}
Tp I void read(Ty& x) {x=0;W(!isdigit(oc=tc()));W(x=(x<<3)+(x<<1)+(oc&15),isdigit(oc=tc()));}
Ts I void read(Ty& x,Ar&... y) {read(x),read(y...);}
I void readINT(INT& x) {x=0;W(isspace(oc=tc()));W((x<<=4)|=isdigit(oc)?(oc&15):oc-87,!isspace(oc=tc()));}
I void writeINT(INT x) {W(OS[++OT]=(x&15)<=9?48|(x&15):87+(x&15),x>>=4);W(OT) pc(OS[OT--]);pc('\n');}
}using namespace FastIO;
int n;INT a[N+5];
class SegmentTree
{
private:
#define PT CI l=1,CI r=n,CI rt=1
#define LT l,mid,rt<<1
#define RT mid+1,r,rt<<1|1
#define PD(rt) (~F[rt]&&(T(rt<<1,F[rt]),T(rt<<1|1,F[rt]),F[rt]=-1))
int G[N<<2];INT pV[SZ],*nw,*V[N<<2],F[N<<2],E[N<<2];
I void PU(CI x)//上传信息
{
E[x]=E[x<<1]|E[x<<1|1],G[x]=max(G[x<<1],G[x<<1|1]);INT *A=V[x<<1],*B=V[x<<1|1],C=0;RI i;
for(i=0;i<=min(G[x<<1],G[x<<1|1]);++i,++A,++B) V[x][i]=*A^*B^C,C=(*A&*B)|((*A|*B)&C);//异或计算剩余值，按位与计算进位值
for(;i<=G[x<<1];++i,++A) V[x][i]=*A^C,C&=*A;for(;i<=G[x<<1|1];++i,++B) V[x][i]=*B^C,C&=*B;
C&&(V[x][++G[x]]=C);//如果最后还有进位，将位数加1
}
I void T(CI x,INT v) {if((E[x]&v)==E[x]) return;E[x]&=v,F[x]&=v;for(RI i=0;i<=G[x];++i) V[x][i]&=v;W(~G[x]&&!V[x][G[x]]) --G[x];}//将x子树内按位与v
I INT Calc(CI x) {INT t=0;for(RI i=G[x];~i;--i) (t<<=1)+=V[x][i];return t;}//计算值
public:
I SegmentTree() {nw=pV;}
I int Bd(PT)//建树，同时分配内存
{
if(F[rt]=-1,l==r) return V[rt]=nw,++nw,G[rt]=(E[rt]=V[rt][0]=a[l])?0:-1,0;
RI mid=l+r>>1,d=max(Bd(LT),Bd(RT))+1;return V[rt]=nw,nw+=d+1,PU(rt),d;
}
I void Div(CI L,CI R,INT v,PT)//区间除法
{
if(!~G[rt]) return;if(l==r) return (void)(G[rt]=(E[rt]=(V[rt][0]/=v))?0:-1);
RI mid=l+r>>1;PD(rt),L<=mid&&(Div(L,R,v,LT),0),R>mid&&(Div(L,R,v,RT),0),PU(rt);
}
I void And(CI L,CI R,INT v,PT)//区间按位与
{
if(!~G[rt]||(E[rt]&v)==E[rt]) return;if(L<=l&&r<=R) return T(rt,v);RI mid=l+r>>1;PD(rt),L<=mid&&(And(L,R,v,LT),0),R>mid&&(And(L,R,v,RT),0),PU(rt);
}
I INT Q(CI L,CI R,PT)//区间求和
{
if(!~G[rt]) return 0;if(L<=l&&r<=R) return Calc(rt);RI mid=l+r>>1;PD(rt);return (L<=mid?Q(L,R,LT):0)+(R>mid?Q(L,R,RT):0);
}
}S;
int main()
{
RI Qt,i,op,x,y;INT v;for(read(n,Qt),i=1;i<=n;++i) readINT(a[i]);S.Bd();
W(Qt--) read(op,x,y),op^3?(readINT(v),op==1?(void)(v^1&&(S.Div(x,y,v),0)):S.And(x,y,v)):writeINT(S.Q(x,y));return clear(),0;
}
