题意
给定 A 1 . . . . A n A_1....A_n A1....An,选任意个数使得它们异或和为 0 0 0,求方案数。
思路
很朴素的想法是枚举每个数,然后进行 0-1 背包方案数统计,时间复杂度 O ( n × n ) O(n \times n) O(n×n)。
而根据前面几题的经验,这种与运算等于 0 0 0 且统计数量的题,应该和 SoS dp 有关。
f ( x ) f(x) f(x) 的设计
如果采用一般 SoS dp 的定义, f ( x ) f(x) f(x) 表示的是多少个数是 x x x 的子集, g ( x ) g(x) g(x) 表示选择的数的与和是 x x x 的子集的方案数。
两者并无直接联系,需要做些调整,有两种方式:重新设计状态或者状态取反。
容斥原理统计方案数
记 f ( x ) f(x) f(x) 为 x x x 是多少个数的子集。
那么若 x x x 二进制下的第 i i i 位为 1 1 1, f ( x ) f(x) f(x) 对应集合中的任意一个数,应满足数第 i i i 位为 1 1 1。
记 g ( x ) g(x) g(x) 为 x x x 是选择的数的与和的子集的方案数。
那么若 x x x 二进制下的第 i i i 位为 1 1 1, g ( x ) g(x) g(x) 对应集合中的任意一组选择方案,应满足选择的数的第 i i i 全部均为 1 1 1。
所以 g ( x ) g(x) g(x) 对应集合中的元素均属于 f ( x ) f(x) f(x) 对应集合,得 g ( x ) = 2 f ( x ) − 1 g(x)=2^{f(x)}-1 g(x)=2f(x)−1(减掉空集的情况)。
以
A
=
{
0
,
1
,
2
,
3
}
A=\lbrace {0,1,2,3} \rbrace
A={0,1,2,3} 为例,下图中代表的是
g
(
x
)
g(x)
g(x) 所对应的集合:
答案即为灰色部分。
考虑采用容斥原理求解并集:若二进制中 1 1 1 的个数为奇数,则符号为正,反之为负。
对于 f ( x ) f(x) f(x) 的求解
1. 改转移方程
一般的 SoS dp 中,统计 m a s k mask mask 的子集,有:
S ( m a s k , i ) = { S ( m a s k , i − 1 ) i t h b i t o f f S ( m a s k , i − 1 ) ∪ S ( m a s k ⊕ 2 i , i − 1 ) i t h b i t o n S(mask, i)=\begin{cases} S(mask, i-1) & i^{th} \,\, bit \,\, off\\ S(mask, i-1) \cup S(mask \oplus 2^i,i-1)& i^{th} \,\, bit \,\, on\\ \end{cases} S(mask,i)={S(mask,i−1)S(mask,i−1)∪S(mask⊕2i,i−1)ithbitoffithbiton
现统计 m a s k mask mask 是哪些数的子集,有:
S ( m a s k , i ) = { S ( m a s k , i − 1 ) i t h b i t o n S ( m a s k , i − 1 ) ∪ S ( m a s k ⊕ 2 i , i − 1 ) i t h b i t o f f S(mask, i)=\begin{cases} S(mask, i-1) & i^{th} \,\, bit \,\, on\\ S(mask, i-1) \cup S(mask \oplus 2^i,i-1)& i^{th} \,\, bit \,\, off\\ \end{cases} S(mask,i)={S(mask,i−1)S(mask,i−1)∪S(mask⊕2i,i−1)ithbitonithbitoff
code version 1
2. 取反后统计
记 a a a 取反为 a ′ a' a′, b b b 取反为 b ′ b' b′。
若 a ⊆ b a\sube b a⊆b,那么 b ′ ⊆ a ′ b' \sube a' b′⊆a′。
若有 k k k 个数是 m a s k ′ mask' mask′ 的子集,那么 f ( m a s k ) = k f(mask)=k f(mask)=k。
code version 2