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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:39:09.634000             🧑  作者: Mango

对从1到N的对进行计数,使它们的总和可被其XOR整除

简介

XOR是比特运算中的一种运算,是指两个数的每一位进行异或操作,得到的结果是0或1。本题需要对从1到N的数对进行计数,使得它们的总和可被其XOR整除。

思路

我们可以将1到N的所有数进行异或运算,结果为XOR。然后将所有数对的异或结果进行累加,得到sum。若sum也等于XOR,则说明能够找到一组数对使它们的总和可被其XOR整除。

为什么这样能够实现呢?我们可以观察一下异或的性质:a XOR b = c,则有a XOR c = b和b XOR c = a。根据这个性质,我们可以把所有数对的异或结果分成两组,一组为XOR,另一组为不等于XOR。然后,我们再对这两组的异或结果再进行异或,得到的结果应当是0。证明如下:

假设x1、x2、…、xr和y1、y2、…、ys分别是两组异或结果为XOR和不等于XOR的数对,sum为所有数对的异或结果。

则有:

x1 XOR XOR XOR … XOR xr XOR sum XOR y1 XOR y2 XOR … XOR ys = 0

移到一边得:

sum = x1 XOR XOR XOR … XOR xr XOR y1 XOR y2 XOR … XOR ys

因为异或满足结合律,且a XOR a = 0,因此x1 XOR XOR XOR … XOR xr XOR y1 XOR y2 XOR … XOR ys这些数异或起来可以成为任意的数对异或结果。所以这个等式的左边的任何组合都存在一个数对让它们的异或操作等于右边的结果,也就是0。

因此,如果我们能够找到一组数对,使得它们的异或结果为XOR,那么剩下的数对的异或结果一定是不等于XOR的,根据上面的推导,它们的和一定是0。这样,我们就得到了一组方案。

代码
def count_pairs(n):
    xor = 0
    for i in range(1, n + 1):
        xor ^= i
    sum = 0
    for i in range(1, n + 1):
        sum ^= i ^ xor
    if sum == xor:
        return "存在一组数对"
    else:
        return "不存在满足条件的数对"

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