📌  相关文章
📜  数组中具有相同AND,OR和XOR值的子集数(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:21.549000             🧑  作者: Mango

数组中具有相同AND,OR和XOR值的子集数

在计算机科学中,运算符是常见的元素,而其中的AND,OR和XOR运算是最为普遍的三种逻辑运算。在一个数组中,可以找到许多子集,而这些子集中会有一些具有相同的AND,OR和XOR值。找到这些子集并计算其数量是一个有趣的问题。

算法思路

我们可以使用位运算来求解这个问题。首先我们需要将数组中的每个数转换为二进制数。然后,我们可以对每个位置进行统计,计算所有子集中相应位置为1的元素的数量。

具体来说,我们可以定义一个长度为32的数组count,其中每个元素都代表数组中每个元素的二进制表示中,相应位置为1的元素的数量。然后,我们对于数组中的每个元素,更新count数组,累加所有子集中相应位置为1的元素的数量。

接着,我们需要找到所有具有相同AND,OR和XOR值的子集。我们可以使用哈希表来记录相同的count值的子集数量。最后,我们将哈希表中每个相同的值的数量相加即可得到答案。

下面是具体的算法流程:

  1. 初始化一个长度为32的数组count,初始化一个哈希表hash_table。为了方便,我们可以用一个二元组(and, or)作为哈希表中的键,将子集数量作为值。并将(0, 0)的值初始化为1。

  2. 对于给定数组中的每个元素,将其转换为二进制形式。

  3. 对于每个元素的二进制表示,统计其每个位置为1的数量,并将统计结果累加到count数组中对应位置。

  4. 对于数组中的每个子集,统计其对应的AND值和OR值,并将其作为键在哈希表中查询。如果查询结果为空,则将当前子集的数量作为值插入哈希表中对应的键中。否则,将当前子集的数量与查询结果相加并更新哈希表中对应的值。

  5. 遍历哈希表,将所有相同(and, or)键对应的子集数量相加,得到最终答案。

代码实现

下面是使用Python实现的代码:

def subset_count(nums: List[int]) -> int:
    count = [0] * 32
    for num in nums:
        for i in range(32):
            if ((num >> i) & 1) == 1:
                count[i] += 1

    hash_table = {(0, 0): 1}
    for i in range(len(nums)):
        and_val = 0xFFFFFFFF
        or_val = 0
        for j in range(i, len(nums)):
            and_val &= nums[j]
            or_val |= nums[j]

            key = (and_val, or_val)
            if key in hash_table:
                hash_table[key] += 1
            else:
                hash_table[key] = 1

    ans = 0
    for key in hash_table:
        ans += hash_table[key] * (hash_table[key] - 1) // 2

    return ans
总结

本文介绍了如何使用位运算和哈希表来计算数组中具有相同AND,OR和XOR值的子集数量。这个问题是一个比较有趣的计算题目,在学习位运算和哈希表时可以尝试实现一下,加深对这些算法的理解。