小卡有 tt 次询问,每次给你一个数字 xx,问有多少个比 xx 小的非负整数 yy,使得 x\oplus yx⊕y 是质数,其中 \oplus⊕ 表示按位异或。
时间: 2023-05-04 17:01:19 浏览: 62
题目是说小卡需要回答一个问题,每次给你一个数字 xx,问有多少个比 xx 小的非负整数 yy,满足 x⊕yxy⊕y 是质数,其中 ⊕ 表示按位异或。
解题思路:
对于一个数 xx,如果对所有比它小的非负整数 yy,都有 x⊕yxy⊕y 不是质数,那么 xx 就是符合条件的数。
可以根据异或的性质,得到 x⊕yxy⊕y=x+y+x⊕y=x+y+(x xor y)。
因此,可以枚举 x 和 y,计算 x+y+(x xor y) 是否是质数。如果有一个 x+y+(x xor y) 是质数,那么 xx 就不符合条件。如果所有 x+y+(x xor y) 都不是质数,那么 xx 就是符合条件的数。
注意到 xx 的范围不大,只有 $10^5$,因此可以先列出所有的素数,然后对于每个 xx,枚举所有小于它的 yy,判断 x+y+(x xor y) 是否在素数列表中即可。
参考代码:
相关问题
给定一个长度为 n 的整数数组 a,试判断能否从数组中选取 k 个数,使得选取的数字异或之和为 0
这是一个经典的问题,可以使用动态规划或状态压缩来解决。
动态规划
定义 $dp[i][j]$ 表示是否能从前 $i$ 个数中选出 $j$ 个数,使得异或和为 0。则有以下状态转移方程:
$$dp[i][j] = dp[i-1][j] \lor dp[i-1][j-1]\text{, } a[i] \oplus dp[i-1][j-1]$$
其中 $\oplus$ 表示异或操作。如果当前数字 $a[i]$ 和前面的 $j-1$ 个数字异或和为 $xor$,则当前状态转移需要将 $dp[i-1][j-1]$ 和 $a[i]$ 进行异或操作。
最终答案即为 $dp[n][k]$。
时间复杂度为 $O(nk)$。
状态压缩
首先我们需要注意到异或操作具有自反性,即 $a \oplus b \oplus b = a$。
根据这个性质,我们如果从左到右依次选取数字,并且当前选取的数字和前面所有数字的异或和为 $xor$,那么在选取下一个数字时,只需要判断是否存在一个数字与 $xor$ 异或后的结果已经在之前出现过即可。如果有的话,我们可以跳过这个数字,因为之前已经有一组数字的异或和加上这个数字的结果是 $0$,所以这个数字可以不选。
使用一个比特位表示当前数字异或了哪些数字,对于第 $i$ 位为 $1$ 的比特位,表示已经异或了第 $i$ 个数字。因为数组中数字的范围比较小,我们可以使用一个整数来表示比特位信息。这样,我们可以使用一个哈希表来存储每个异或和出现的情况,在遍历数组时,如果当前数字和之前的数字异或和已经出现过,就可以跳过这个数字。
时间复杂度为 $O(n2^b)$,其中 $b$ 表示存储比特位信息需要的比特数。可以证明,$b$ 最多为 $\log n$。因此时间复杂度可以视为 $O(n)$。
给一个正整数序列,求异或和最大的连续子段和
这个问题可以使用动态规划来解决。
设 $dp_i$ 表示以第 $i$ 个数结尾的最大异或和连续子段和。
那么 $dp_i$ 可以有两种情况转移而来:
1. 将当前数加入前面的一段子段和中,即 $dp_i = dp_{i-1} \oplus a_i$。
2. 以当前数为结尾重新开一个子段,即 $dp_i = a_i$。
最终的答案就是 $dp_i$ 中的最大值。
具体实现时,可以使用一个变量 $pre$ 记录前面的异或和,然后每次更新 $dp_i$ 的时候,如果 $pre \oplus a_i$ 更大,就以第一种情况转移;否则以第二种情况转移,并将 $pre$ 更新为 $a_i$。
代码实现如下:
```python
def max_xor_subarray(nums):
n = len(nums)
dp = [0] * n
dp[0] = nums[0]
pre = nums[0]
for i in range(1, n):
if pre ^ nums[i] > nums[i]:
dp[i] = dp[i-1] ^ nums[i]
else:
dp[i] = nums[i]
pre = nums[i]
return max(dp)
```
时间复杂度为 $O(n)$。