C++ 中所有子陣列的異或和
在這個問題中,我們給定一個包含 n 個數字的陣列 arr[]。我們的任務是建立一個程式來找到陣列所有子陣列的異或和。
這裡,我們需要找到給定陣列的所有子陣列,然後對於每個子陣列,我們將找到元素的異或並將其新增到 sum 變數中。
讓我們舉個例子來理解這個問題,
Input: arr[] = {5, 1, 4} Output: Explanation: XOR of all subarrays for the array : XOR {5} = 5 XOR {1} = 1 XOR {4} = 4 XOR {5,1} = 5^1 = 4 XOR {1, 4} = 1^4 = 5 XOR {5, 1, 4} = 5^1^4 = 0 Sum = 5 + 1 + 4 + 4 + 5 + 0 = 19
解決此問題的一個簡單方法是使用下一個 for 迴圈來查詢所有子陣列。然後找到子陣列元素的異或並將其新增到 sum 變數中。
此解決方案效率不高,因為它使用了迴圈巢狀並且將具有指數時間複雜度。
解決此問題的一個有效方法是使用字首陣列。此字首陣列將儲存陣列中所有元素到 i 的異或。即,
prefixarr[i] = arr[0]^arr[1]^ … ^arr[i].
之後,我們可以應用一個簡單的公式來查詢從索引 i 到 j 的元素的異或。
XOR(i-j) = prefixarr[j] - prefixarr[i]for i >= 0. If i = 0, XOR(i-j) = prefixarr[j]
使用此公式,我們將找到所有子陣列的異或。
示例
程式說明我們解決方案的工作原理,
#include <iostream> using namespace std; int calcSubArrayXORSum(int arr[], int n) { int sum = 0; int multiplier = 1; for (int i = 0; i < 30; i++) { int oddCount = 0; bool isOdd = 0; for (int j = 0; j < n; j++) { if ((arr[j] & (1 << i)) > 0) isOdd = (!isOdd); if (isOdd) oddCount++; } for (int j = 0; j < n; j++) { sum += (multiplier * oddCount); if ((arr[j] & (1 << i)) > 0) oddCount = (n - j - oddCount); } multiplier *= 2; } return sum; } int main() { int arr[] = { 3, 8, 13 }; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); cout<<"Sum of XOR of all subarrays is "<<calcSubArrayXORSum(arr, n); return 0; }
輸出
Sum of XOR of all subarrays is 46
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