洛谷3857 [TJOI2008]彩灯
线性基入门:
给你一个数列N个数字,构造一个线性基出来。对于原数列任意一个数字,都可通过选取线性基中若干数字XOR运算得到。
两个公式:
1:如果A^B^C=0,则A^B=C,如果一个数字C没有加入到线性基中,说明已存在A,B,且A^B=C
2:如果A^B=C,则A^C=B.
构造程序如下:
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int N,M,cnt,ans; long long P[128]; char s[128]; void insert(long long x) { for(int i=62;i>=0;i--) if((x>>i)&1) { if(!P[i]) { P[i]=x; break; } else x^=P[i]; } } int main() { scanf("%d",&N); for(int i=1;i<=N;i++) { int aa; cin>>aa; insert(aa); } for(int i=0;i<=62;i++) if(P[i]) cout<<P[i]<<endl; return 0; }
运行过程:
当加入9(1001)的时候,直接加入
当加入8(1000)的时候,其最高位那个1,所在的位置已有9加入了,
所以8^9=1,加入之0001
当加入7(0111)的时候,直接加入。
当加入6(0110)的时候,直接加入,其最高位那个1,所在的位置已有7加入了,
所以6^7=0001,然后1又已在线性基中了,xor后得到0,不加入。
当加入5(0101)的时候,其最高位那个1,所在的位置已有7加入了
所以5^7=2,加入之0010
当加入4后,4^5^1=0,不加入
当加入3后,3^2^1=0,不加入
当加入2后,不加入
当加入1后,不加入
..................
最终形成的线性基为9,1,7,2.总个数是最小的,且这些数转成4位2进制后
其最高位如果为1的,将是各个数字中是唯一的。
注意构造出来的线性基并不是唯一的。
对于上面这个数列,线性基为(1,2,4,8)也是可以的。
已知一组彩灯是由一排N个独立的灯泡构成的,并且有M个开关控制它们。从数学的角度看,这一排彩灯的任何一个彩灯只有亮与不亮两个状态,所以共有2N个样式。由于技术上的问题,Peter设计的每个开关控制的彩灯没有什么规律,当一个开关被按下的时候,它会把所有它控制的彩灯改变状态(即亮变成不亮,不亮变成亮)。假如告诉你他设计的每个开关所控制的彩灯范围,你能否帮他计算出这些彩灯有多少种样式可以展示给他的女朋友?
注: 开始时所有彩灯都是不亮的状态。
输入输出格式
输入格式:
每组测试数据第一行为两个整数N和M,用空格隔开。紧接着是有M行,每行都是一个长度为N的字符串,表示一个开关控制彩灯的范围(N盏灯),如果第i个字母是大写字母’O’,则表示这个开关控制第i盏灯,如果第i个字母是大写字母’X’,则表示这个开关不控制此灯。
输出格式:
输出这些开关和彩灯可以变换出来的样式数目。
由于这个值可能会很大,请求出它对于整数2008的余数。
输入输出样例
输入样例#1:
2 3
OO
XO
OX
输出样例#1:
4
说明
可见样例中第一个开关控制了所有的彩灯,而后两个开关分别控制了第一个和第二个彩灯,这样我们可以只用后两个开关控制彩灯,可以变换出来所有的22个状态。
本题可以翻译成给出M个N位二进制数 , 取若干个异或,求有多少种结果。
本质就是求出线性基的个数x,结果即为2^x
线性基就是把原有的集合用一个新的集合替代之,新的集合里面数相互异或可以得出原有集合的数相互异或的答案。
搞出线性基的性质 : a 和 b 的所有xor 结果 等同于 a和 a xor b的所有结果。
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int N,M,cnt,ans; long long P[128]; char s[128]; void insert(long long x) { for(int i=62;i>=0;i--) if((x>>i)&1){ if(!P[i]){P[i]=x;break;} else x^=P[i]; } } int main() { scanf("%d%d",&N,&M); for(int i=1;i<=M;i++){ scanf("%s",s); long long a=0; for(int j=0;j<N;j++) if(s[j]=='O')a^=(1ll<<j); insert(a); } for(int i=0;i<=62;i++)if(P[i])ans++; printf("%lld",(1ll<<ans)%2008); return 0; }