题意
有\(n\)个人,每个人有一个能力值\(a_i\)(\(a\)互不相同),有\(2^m\)场比赛\([0,2^m)\),每场比赛一个人的得分为\(a_i \xor j\),按照得分排序,每个人获得排名\(^2\)的积分,求每个人的积分\(q\% (10^9+7)\)后的异或和,\((n\leq 200000,m\leq 30)\)
思路
考场上的解法,并非最优解法qwq
由于有取模操作,只能一个个人的处理,且可以看出是要一位位的处理问题的
假设当前处理到第i个人,设\(k_j\)为能力值在二进制下更高位与i一样,第j位不同的人数,(由这个定义可知\(\sum{k_j}=n-1\),即除i外的每个人会且仅会被统计一次)
暂时不管\(k\)怎么求,可以发现两个数之间的大小关系仅由从高向低第一个不同的位(即上面\(k\)的定义),对于一个\(j\),如果第\(j\)位和第\(i\)个人一样,那么他就比不过那\(k_j\)个人,即排名\(+k_j\),否则排名不会增加;而第\(j\)位是0或1的概率相等,所以第\(i\)个人取或不取\(k_j\)的概率相同,那么第\(i\)个人的积分为\(0 + k_1^2 + k_2^2 +....+k_m^2 + (k_1+k_2)^2 + (k_1+k_2)^2 + .......(k_1+k_2+...+k_m)^2\)(就像搜索m个数选或不选一样)
这个式子可以化简,而我比较懒,并没有化简完...
\[q=\sum_{i=1}^{m} { k_i (2^{m-1}k_i + \frac{\sum_{m-i}^i \times i}{m-i} \times(n-1-k_i)) }\]
预处理一些东西之后这个式子可以\(O(m)\)求
扯了那么多,到底怎么求\(k\)啊
其实求\(k\)很简单,我的方法是对\(a_i\)排个序之后从高位到低位模拟即可,因为需要二分所以图方便用了个\(lb\)
时间复杂度\(O(nlog^2n)\),复杂度瓶颈为求\(k\),理论上可以过,实际上我自测的时候忘记关编译选项里面的\(O2\)了,结果跑了个0.6s还以为随便过。。。
成功被卡常到2.9s(STL常数好大qwq),把\(lb\)换成手写二分即可0.5s过此题
正解是\(O(nlogn)\)的trie,懒得打,看起来又是套路2333
Code
#include<bits/stdc++.h> #define N 200005 #define re register #define Min(x,y) ((x)<(y)?(x):(y)) #define Max(x,y) ((x)>(y)?(x):(y)) using namespace std; typedef long long ll; const ll mod = 1000000007; int n,m; ll a[N]; ll k[35],ans=0; ll C[35][35],sum,po; template <class T> void read(T &x) { char c; int sign=1; while((c=getchar())>'9'||c<'0') if(c=='-') sign=-1; x=c-48; while((c=getchar())>='0'&&c<='9') x=(x<<1)+(x<<3)+c-48; x*=sign; } ll quickpow(ll a,ll b) { ll ret=1; while(b) { if(b&1) ret=ret*a%mod; a=a*a%mod; b>>=1; } return ret; } void init()//预处理一堆乱七八糟的东西 { C[0][0]=C[1][0]=C[1][1]=1; for(int i=2;i<=30;++i) { C[i][0]=1; for(int j=1;j<=i;++j) C[i][j]=(C[i-1][j-1]+C[i-1][j])%mod; } for(int i=1;i<m;++i) sum=(sum+C[m-1][i]*i%mod)%mod; sum=sum*quickpow(m-1,mod-2)%mod; po=quickpow(2,m-1); } int find(int x) { re int l=1,r=n,ret=n+1; while(l<=r) { int mid=(l+r)>>1; if(a[mid]>=x) ret=mid,r=mid-1; else l=mid+1; } return ret; } void getk(int x)//求与x的每一位不同的数个数:要求sigma(ki)=n-1 { ll now=0;//前面相等的位都 >=now for(re int i=m-1;i>=0;--i)//求ki { if(x>>i&1)//这一位不同:[ now,now+(1<<i) ) { int r=find(now+(1<<i))-1;//右边第一个 int l=find(now);//左边第一个 k[i]=(r-l+1); now+=(1<<i); } else//这一位不同:[ now+(1<<i),now+(1<<(i+1)) ) { int r=find(now+(1<<(i+1)))-1; int l=find(now+(1<<i)); k[i]=(r-l+1); } } } int main() { freopen("race.in","r",stdin); freopen("race.out","w",stdout); read(n);read(m); for(int i=1;i<=n;++i) read(a[i]); sort(a+1,a+n+1); init(); for(re int i=1;i<=n;++i) { getk(a[i]); ll pts=0; for(re int j=0;j<m;++j) pts=(pts+k[j]*((po*k[j]%mod + sum*(n-1-k[j])%mod)%mod)%mod)%mod; pts=(pts%mod+mod)%mod; ans^=pts; } cout<<ans<<endl; return 0; }