📜  使数组异或为零的最小操作(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:08.817000             🧑  作者: Mango

使数组异或为零的最小操作

介绍

在数组中执行操作,使得数组的异或(XOR)结果可以等于零的操作次数最小。XOR是一种逻辑运算符,操作两个二进制数的每个位,如果相应位上的值相同,则该位的结果为0,否则为1。

例如,给定数组[1, 2, 3, 4, 5, 6],我们可以执行以下操作来使其异或为零:

  • [1, 2, 3, 4, 5, 6] -> [1, 2, 2, 4, 5, 6] (将3变为2)
  • [1, 2, 2, 4, 5, 6] -> [1, 2, 2, 4, 3, 6] (将5变为3)
  • [1, 2, 2, 4, 3, 6] -> [1, 2, 2, 0, 3, 6] (将4变为0)
  • [1, 2, 2, 0, 3, 6] -> [0, 2, 2, 0, 3, 6] (将1变为0)

此时,在进行四次操作后,数组[0, 2, 2, 0, 3, 6]的异或结果为0。

思路

为了使数组的异或结果为零,我们需要将一些元素的值修改为另一个数。这样,当我们异或所有元素时,所有修改后的元素将互相抵消。

我们可以使用动态规划来解决这个问题。我们将对于每个可能的异或结果,维护一个将数组变为该结果所需的最小操作数。最终,我们将计算异或结果为零所需的最小操作数。

代码

以下是Python中使用动态规划解决这个问题的实现。

def min_operations(nums):
    n = len(nums)
    m = max(nums) # 找到数组中的最大值

    # dp[i][j]表示将数组的前i个元素异或后的结果为j所需的最小操作数
    dp = [[float('inf')] * (m + 1) for _ in range(n)]

    # 初始化dp[0]
    for j in range(m + 1):
        dp[0][j] = bin(nums[0] ^ j).count('1')

    # 计算dp[i]
    for i in range(1, n):
        for j in range(m + 1):
            for k in range(m + 1):
                dp[i][j] = min(dp[i][j], dp[i - 1][k] + bin(nums[i] ^ j ^ k).count('1'))

    return dp[n - 1][0] # 返回异或结果为0所需的最小操作数
总结

在这篇文章中,我们介绍了如何使一个数组异或为零的最小操作。我们使用动态规划来解决这个问题,并提供了Python中的代码实现。