概念

定义:给定数集 (S),以异或运算张成的数集与 (S) 相同的极大线性无关集,称为原数集的一个线性基。

简单地说,线性基是一个数的集合。每个序列都拥有至少一个线性基。取线性基中若干个数异或起来可以得到原序列中的任何一个数。

性质

  • 性质一
  • 取线性基中若干个数异或起来可以得到原序列中的任何一个数。
  • 性质二
  • 线性基中任意选择若干个数异或
  • 性质三
  • 线性基内部的数个数唯一,且在保持性质一的前提下,数的个数是最少的。

证明

性质二

(d_ioplus d_joplus d_k = 0),那么 (d_ioplus d_j = d_k)。由于 (d_k) 可以被得到,那么 (d_k) 不可能加入线性基。

性质一

分类讨论插入的数 (x)
若不能插入线性基,显然就是在线性基中有几个数和它异或之后变成了零,那么也就是说线性基中若干个数异或后可以为 (x)

若可以插入,设插入到了第 (i) 位。那么 (xoplus d[a]oplus d[b]oplus d[c]oplusdotsoplus d[k]=d[i])
(d[i]oplus d[a]oplus d[b]oplus d[c]oplusdotsoplus d[k]=x)

所以 (x) 也可以由线性基中若干个数异或得到。

性质三

如果原集合中每个数都被插入进了线性基,则显然成立,如果插入顺序是 (a,b,c,x,dots)(x) 没有被成功插入,就是 (aoplus boplus c=x)
那么无论怎么改变顺序也一定有一个数插不进去。所以个数是一定的。

若去掉线性基里面的任何一个数,都会使得原序列里的数无法用线性基里的数异或得到,所以没有多余的元素。

所以线性基的元素个数在保持性质一的前提下,一定是最少的。

基操

插入

(x) 转为二进制,从它的高位开始,如果当前位为 (1),并且线性基 (p) 的第 (i) 位上没有数,那就赋成当前值 (x)。否则,将 (x) 异或 (p_i)

则样子能保证 (x) 能通过异或的那几个数得到。

void insert(int k) {
	for(int i=60;i>=0;i--) {
		if(!(k&(1LL<<i))) continue;
		if(!p[i]){
			p[i]=k;
			break;
		}
		k^=p[i];
	}
}

最大值

接着采取贪心的思想,从线性基的最高位开始,若当前的答案异或线性基的这个元素可以变得更大,那么就异或它。因为线性基的 (p_i) 的最高位一定为 (i)

int maxXor(){
	int res=0;
	for(int i=60;i>=0;i--) res=max(res,(res^p[i]));
	return res;
}

最小值

同样是贪心,最大值要看情况。

for(int i=60;i>=0;i--) ans=min(ans^p[i],ans);

(k) 小值

不想说明。

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文章来源: 博客园

原文链接: https://www.cnblogs.com/pdpdzaa/p/17562353.html

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