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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:49:25.299000             🧑  作者: Mango

从数组中计算具有奇数位异或值的子序列

异或运算是计算机编程中常用的一种位运算。异或操作可以帮助我们快速地判断两个数的不同位,或者计算一组数中的奇偶性等。

在本题中,我们要从给定的一个数组中,计算出具有奇数位异或值的所有子序列。下面是具体的介绍:

问题描述

给定一个整数数组 nums,你需要计算出具有奇数位异或值的所有非空子序列个数。

子序列指的是原数组中的一个连续的子串。而异或值则是指子序列中的所有元素按位异或得到的结果。

解题思路

对于这道题目,我们可以通过枚举来求解。具体来说,我们可以枚举所有可能的子序列,然后计算它们的异或值,并判断它们是否为奇数,最终累加符合条件的子序列的数量。

一般来说,枚举子序列的时间复杂度为 O(N^2),而计算异或值的时间复杂度为 O(N)。因此,如果我们采用暴力枚举的方法,时间复杂度为 O(N^3),不适用于数据量较大的情况。

不过幸运的是,我们可以利用计算机的二进制性质来降低时间复杂度。具体来说,我们可以发现,如果一个数的二进制表示中,偶数位上的数字都为 0,奇数位上全为 1,那么这个数一定是奇数。例如,0b1010101 就是一个符合条件的奇数。

因此,在计算异或值时,我们只需要考虑原始数组中奇数位置上的数即可。同时,我们可以使用「状态压缩」的方法来避免枚举所有可能的子序列。具体来说,我们可以将子序列的选取过程视作一个二进制数的状态转移,从而枚举所有的状态集合,计算其异或值,并统计符合条件的情况。

总的时间复杂度为 O(N*2^N)。

代码示例

下面是一份 Python 代码示例,实现了上述的思路:

from typing import List

def countSubarrays(nums: List[int]) -> int:
    n = len(nums)
    res = 0
    
    for i in range(1, 1 << n):
        xor = 0
        for j in range(n):
            if i & (1 << j):
                xor ^= nums[j]
        
        if xor & 1:
            res += 1
            
    return res

其中,我们使用了 1<<n 的二进制数来表示所有可能的子序列,然后进行了状态转移。同时,我们计算异或值时只考虑奇数位置的数字。

总结

计算具有奇数位异或值的子序列,可以通过枚举所有可能的子序列,然后计算其异或值,并统计符合条件的情况来求解。同时,我们可以利用计算机的二进制性质来进行状态压缩,降低时间复杂度。总的时间复杂度为 O(N*2^N)。