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📜  给定二进制字符串的所有子字符串的异或(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:27:34.678000             🧑  作者: Mango

给定二进制字符串的所有子字符串的异或

在计算机科学中,异或(XOR)是一种运算符,用于对二进制数据进行比较。它返回真值的充要条件是两个操作数中恰有一个为真。在本题中,我们要求给定一个二进制字符串,找出它的所有子字符串,并对它们进行异或操作,最终返回异或值。

方法一:暴力枚举

最简单的方法是枚举所有子字符串,对它们进行异或操作。这种方法的时间复杂度为O(n^3),其中n是字符串的长度。因此,这种方法只在输入规模较小的时候有效。

def xor_substrings(s):
    n = len(s)
    res = 0
    for i in range(n):
        for j in range(i, n):
            tmp = 0
            for k in range(i, j+1):
                tmp ^= int(s[k])
            res ^= tmp
    return res
方法二:前缀异或

我们可以利用前缀异或的性质,在O(n^2)时间复杂度内得到所有子串的异或值。

对于位置i,我们可以预处理出前缀异或数组xor[i],表示从0到i的所有数字的异或值。

对于子串[m, n],它们的异或值为:xor[m]^xor[n+1]。

def xor_substrings(s):
    n = len(s)
    xor = [0]*(n+1)
    for i in range(1, n+1):
        xor[i] = xor[i-1] ^ int(s[i-1])
    res = 0
    for i in range(n):
        for j in range(i, n):
            res ^= (xor[j+1] ^ xor[i])
    return res
总结

本题的主要难点在于如何快速得到所有子串的异或值。通过预处理前缀异或数组,我们可以在O(n^2)时间复杂度内得到答案。

如果你对此题感兴趣,可以尝试将异或操作替换为其他位运算,如与运算或或运算。在实际应用中,异或运算经常用于数据加密和唯一标识符生成等领域。