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📜  选择一个整数 K 使得 K 与所有 Array 元素的异或值的最大值最小化(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:28:21.513000             🧑  作者: Mango

选择一个整数 K 使得 K 与所有 Array 元素的异或值的最大值最小化
1. 问题描述

给定一个整数数组 arr,要求找出一个整数 K,使得 K 和数组中所有元素的异或值的最大值最小化。

2. 解决思路

显然,如果要最小化 K 和数组中所有元素的异或值的最大值,我们可以先找出数组 arr 中的最大值,假设为 max。因为异或满足无进位相加的性质,即每一位数字相加时不需要进位,所以我们可以按照二进制位从高到低的顺序来考虑。

对于每一个二进制位,我们判断该位是否能够为 K 的对应位设为 1。如果可以设为 1,那么使得 K 和所有元素的异或值最大化的方法就是让所有元素在该位上都与 max 不同。如果不能设为 1,那么我们只能把该位设为 0

因此,我们从二进制最高位开始考虑,假设当前考虑到第 i 位,且已经得到了 K 的前 i-1 位二进制表示。如果所有元素在前 i-1 位上的值都与 max 相同,那么 K 的第 i 位就只能设为 0。否则,K 的第 i 位可以设为 1

3. 代码实现
def min_xor_max(arr):
    max_num = max(arr)  # 找到数组中的最大值
    bit_len = len(bin(max_num))-2  # 计算最大值的二进制位数,减去 2 是为了去掉 '0b'
    xor_max = 0
    for i in range(bit_len - 1, -1, -1):
        temp = xor_max | (1 << i)
        # 判断 K 的第 i 位是否能够设为 1
        if all((num & (1 << i)) == (max_num & (1 << i)) for num in arr):
            xor_max = temp
    return xor_max
4. 总结

通过找到数组中的最大值,并从高位到低位逐位考虑 K 的二进制表示,我们可以得到一个使得 K 和数组中所有元素的异或值的最大值最小化的 K 值。

时间复杂度为 $O(\log n)$,空间复杂度为 $O(1)$。