题目大意
有一段长度为nnn的密文,密文的每一位都可以用一个非负整数来描述,并且每一位都有一个权值aia_iai。你可以操作任意多次,每次操作可以选择任意一段密文,花费选择的所有位上权值的异或和的代价获得这段密文每一位的异或和。求至少需要花费多少代价才能将密文的每一位都破解出来。
数据范围
1≤n≤105,0≤ai≤1091\leq n\leq 10^5,0\leq a_i\leq 10^91≤n≤105,0≤ai≤109
题解
令前iii个未知数的异或和为xix_ixi,那么询问[l,r][l,r][l,r]就是询问xr⊕xl−1x_r\oplus x_{l-1}xr⊕xl−1的值。而知道每一个数的值等同于知道每个xix_ixi的值。
一开始,我们只知道x0x_0x0的值。对于一次询问[l,r][l,r][l,r],如果在询问之前我们已经知道xl−1x_{l-1}xl−1的值或xrx_rxr的值,那么询问之后我们就能知道它们两个的值分别为多少。
将每个xix_ixi看作点iii,将询问[l,r][l,r][l,r]看作点l−1l-1l−1向点rrr连一条边,那么题目就转化为求让000到nnn的所有点连通的最小代价,即求最小生成树。
令前iii个aaa值的异或和为sis_isi,那么点iii到点jjj的边的边权为si⊕sjs_i\oplus s_jsi⊕sj。考虑如何求最小生成树。
我们可以把所有sis_isi放在字典树上。对于字典树上的每一个节点,它有两棵子树。只需要从两棵子树中各选一个点,使它们的异或和最小,再把它们连起来,即可将这两部分中的点连通。
那怎么选点呢?我们可以暴力枚举其中一棵子树中的数,然后在另一棵子树上贪心去找与其异或和最小的数,对所有数求最小值即可。
因为每个节点只会被其每个父亲枚举一次,所以这样做的时间复杂度为O(nlog2w)O(n\log^2 w)O(nlog2w),其中www为aia_iai的最大值。
code
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=30;
int n,tot=1,tmp,a[100005],s[100005],ch[5000005][2];
vector<int>v[5000005];
long long ans=0;
void pt(int s){int q=1;for(int i=N;i>=0;i--){if(!ch[q][(s>>i)&1]) ch[q][(s>>i)&1]=++tot;q=ch[q][(s>>i)&1];v[q].push_back(s);}
}
int find(int u,int s,int now){int re=0,vq;for(int i=now-1;i>=0;i--){int vq=(s>>i)&1;if(!ch[u][vq]){re|=(1<<i);vq^=1;}u=ch[u][vq];}return re;
}
void gt(int u,int now){--now;if(ch[u][0]) gt(ch[u][0],now);if(ch[u][1]) gt(ch[u][1],now);if(ch[u][0]&&ch[u][1]){tmp=1<<N;for(int i=0;i<v[ch[u][0]].size();i++){tmp=min(tmp,find(ch[u][1],v[ch[u][0]][i],now));}ans+=tmp+(1ll<<now);}
}
int main()
{scanf("%d",&n);for(int i=1;i<=n;i++){scanf("%d",&a[i]);s[i]=s[i-1]^a[i];}for(int i=0;i<=n;i++) pt(s[i]);gt(1,N+1);printf("%lld",ans);return 0;
}