【蓝桥杯集训10】Tire树 字典树 最大异或对专题(3 / 3)

news2024/11/24 11:10:03

目录

字典树模板

1、插入操作

2、查询操作

143. 最大异或对 - trie + 二进制

3485. 最大异或和 - 前缀和+Trie+滑动窗口


字典树模板

活动 - AcWing

字典树:高效存储和查找字符串集合的数据结构

  • son[节点1地址][值]=节点2地址 —— 节点1的子节点为节点2
  • cnt[节点地址] —— 记录以该节点地址为结尾的字符串个数

1、插入操作

static void insert(String s)
{
    int p=0;
    for(char x:s.toCharArray())
    {
        int u=x-'a';
        if(son[p][u]==0) son[p][u]=++idx; //如果节点不存在 创建节点
        p=son[p][u]; //走到p的子节点
    }
    cnt[p]++; //把这一串字符插入后 记录以最后此节点为标记的字符串数
}

2、查询操作

static int query(String s)
{
    int p=0;
    for(char x:s.toCharArray())
    {
        int u=x-'a';
        if(son[p][u]==0) return 0; //有一个节点不存在,说明没有这个字符串
        p=son[p][u];
    }
    return cnt[p];
}
/*
    *道阻且长,行则将至*
    author:Roye_ack
*/
import java.util.*;
import java.io.*;
import java.math.*;
 
class Main
{
    static int N=100010;
    static int[] cnt=new int[N];
    static int[][] son=new int[N][26]; //son[节点1][值]=节点2  节点1的子节点是节点2
    static int idx=0;
    
    static void insert(String s)
    {
        int p=0;
        for(char x:s.toCharArray())
        {
            int u=x-'a';
            if(son[p][u]==0) son[p][u]=++idx; //如果节点不存在 创建节点
            p=son[p][u]; //走到p的子节点
        }
        cnt[p]++; //把这一串字符插入后 记录以最后此节点为标记的字符串数
    }
    
    static int query(String s)
    {
        int p=0;
        for(char x:s.toCharArray())
        {
            int u=x-'a';
            if(son[p][u]==0) return 0; //有一个节点不存在,说明没有这个字符串
            p=son[p][u];
        }
        return cnt[p];
    }
    
    public static void main(String[] args) throws IOException
    {
        PrintWriter wt=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out)));
        
        int n=rd.nextInt();
        while(n-->0)
        {
            String[] s=rd.nextLine().split(" ");
            if(s[0].equals("I")) insert(s[1]);
            else wt.println(query(s[1]));
        }
        
        wt.flush();
    }
    
    static class rd
    {
        static BufferedReader bf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        static StringTokenizer tk=new StringTokenizer("");
        
        static String nextLine() throws IOException
        {
            return bf.readLine();
        }
        
        static String next() throws IOException
        {
            while(!tk.hasMoreTokens()) tk=new StringTokenizer(bf.readLine());
            return tk.nextToken();
        }
        
        static int nextInt() throws IOException
        {
            return Integer.parseInt(next());
        }
        
        static double nextDouble() throws IOException
        {
            return Double.parseDouble(next());
        }
        
        static long nextLong() throws IOException
        {
            return Long.parseLong(next());
        }
        
        static BigInteger nextBig() throws IOException
        {
            BigInteger d=new BigInteger(rd.nextLine());
            return d;
        }
    }
}

143. 最大异或对 - trie + 二进制

活动 - AcWing

题目:

在给定的N个整数 A1,A2.......AN中选出两个进行xor(异或)运算,得到的结果最大是多少?

思路:

将每个数以二进制方式存入 Trie 树

每一次检索,我们都走与当前 ai 这一位相反的位置走,也就是让异或值最大

如果没有相反位置的路可以走的话,那么就走相同位置的路

/*
    *道阻且长,行则将至*
    author:Roye_ack
*/
import java.util.*;
import java.io.*;
import java.math.*;
 
class Main
{
    static int N=100010,M=31*N;
    static int[] a=new int[N];
    static int[][] son=new int[M][2]; //son[节点1][值]=节点2  节点1的子节点是节点2
    static int idx=0;
    
    static void insert(int x)
    {
        int p=0;
        for(int i=30;i>=0;i--) //最大31位,0~30位
        {
            int u=x>>i&1;
            if(son[p][u]==0) son[p][u]=++idx;
            p=son[p][u];
        }
    }
    
    static int find(int x)
    {
        int p=0,res=0;
        for(int i=30;i>=0;i--)
        {
            int u=x>>i&1;
            if(son[p][u^1]!=0) //如果当前层有对应不同的数,走不同的分支
            {
                p=son[p][u^1];
                res=res*2+1; //该位异或后为1,将其左移i位加到res中
            }
            else 
            {
                p=son[p][u];
                res=res*2+0;
            }
        }
        return res;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws IOException
    {
        PrintWriter wt=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out)));
        
        int n=rd.nextInt();
        for(int i=0;i<n;i++)
        {
            a[i]=rd.nextInt();
            insert(a[i]);
        }
        int res=0;
        for(int i=0;i<n;i++) res=Math.max(res,find(a[i]));
        wt.print(res);
        wt.flush();
    }
    
    static class rd
    {
        static BufferedReader bf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        static StringTokenizer tk=new StringTokenizer("");
        
        static String nextLine() throws IOException
        {
            return bf.readLine();
        }
        
        static String next() throws IOException
        {
            while(!tk.hasMoreTokens()) tk=new StringTokenizer(bf.readLine());
            return tk.nextToken();
        }
        
        static int nextInt() throws IOException
        {
            return Integer.parseInt(next());
        }
        
        static double nextDouble() throws IOException
        {
            return Double.parseDouble(next());
        }
        
        static long nextLong() throws IOException
        {
            return Long.parseLong(next());
        }
        
        static BigInteger nextBig() throws IOException
        {
            BigInteger d=new BigInteger(rd.nextLine());
            return d;
        }
    }
}

 

3485. 最大异或和 - 前缀和+Trie+滑动窗口

3485. 最大异或和 - AcWing题库

题目:

思路:

本题要求异或和的最大值

求某一段区间的异或和可以求前缀异或和,也就是S[r]^S[l-1],因为a^x^x=a

因此题目就转化为求异或前缀和S[1]~S[N]中选一个最大的异或对

维护一个长度不超过m的滑动窗口,把窗口外的数从字典树删除,删除操作只要让cnt--就可以

长度不超过m的连续子数组,我们可以枚举右端点s[i],在合法区间内求最大的另一异或数

最大异或对模板

  • 想要异或结果最大,则每一位都要尽量不同,这样异或结果每一位1的个数才会最多
  • 将每个数字的二进制数(01串),从高位到低位存到trie中
  • 对于每一位ai,都尽量往跟他相反的方向走(比如ai为0则走1分支,1则走0分支),如果实在没有相反的分支,则顺着走
/*
    *道阻且长,行则将至*
    author:Roye_ack
*/
import java.util.*;
import java.io.*;
import java.math.*;
 
class Main
{
    static int N=3100010;
    static int[] s=new int[N],cnt=new int[N]; //cnt记录数的出现次数
    static int[][] tr=new int[N][2]; //son[节点1][值]=节点2  节点1的子节点是节点2
    static int idx=0;
    
    static void insert(int x,int num)
    {
        int p=0;
        for(int i=30;i>=0;i--)
        {
            int u=x>>i&1;
            if(tr[p][u]==0) tr[p][u]=++idx;
            p=tr[p][u];
            cnt[p]+=num;
        }
    }
    
    static int find(int x)
    {
        int p=0,res=0;
        for(int i=30;i>=0;i--)
        {
            int u=x>>i&1;
            if(cnt[tr[p][u^1]]!=0)
            {
                p=tr[p][u^1];
                res=res*2+1;
            }
            else
            {
                p=tr[p][u];
                res*=2;
            }
        }
        return res;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws IOException
    {
        PrintWriter wt=new PrintWriter(new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out)));
        
        int n=rd.nextInt(),m=rd.nextInt();
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            int x=rd.nextInt();
            s[i]=s[i-1]^x;
        }
        
        int res=0;
        insert(s[0],1); //刚开始插入s0
        for(int i=1;i<=n;i++) //枚举右端点
        {
            if(i>m) insert(s[i-m-1],-1); //删掉不在区间内的左端点(合法区间是[i-m,i])
            res=Math.max(res,find(s[i]));
            insert(s[i],1);
        }
        wt.print(res);
        wt.flush();
    }
    
    static class rd
    {
        static BufferedReader bf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        static StringTokenizer tk=new StringTokenizer("");
        
        static String nextLine() throws IOException
        {
            return bf.readLine();
        }
        
        static String next() throws IOException
        {
            while(!tk.hasMoreTokens()) tk=new StringTokenizer(bf.readLine());
            return tk.nextToken();
        }
        
        static int nextInt() throws IOException
        {
            return Integer.parseInt(next());
        }
        
        static double nextDouble() throws IOException
        {
            return Double.parseDouble(next());
        }
        
        static long nextLong() throws IOException
        {
            return Long.parseLong(next());
        }
        
        static BigInteger nextBig() throws IOException
        {
            BigInteger d=new BigInteger(rd.nextLine());
            return d;
        }
    }
}

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