小编典典

查找给定范围内所有数字的异或

algorithm

您将获得较大的[a,b]范围,其中“ a”和“ b”通常可以在1到4,000,000,000之间(含)。您必须找出给定范围内所有数字的XOR。

TopCoder SRM中使用了此问题。我看到了比赛中提交的一种解决方案,但无法弄清楚其工作原理。

有人可以帮助解释获奖的解决方案:

long long f(long long a) {
     long long res[] = {a,1,a+1,0};
     return res[a%4];
}

long long getXor(long long a, long long b) {
     return f(b)^f(a-1);
}

在这里,getXor()实际的函数是计算通过范围[a,b]中所有数字的异或,而“ f()”是一个辅助函数。


阅读 568

收藏
2020-07-28

共1个答案

小编典典

这是一个非常聪明的解决方案-它利用了一个事实,即正在运行的XOR中存在一种结果模式。该f()函数根据[0,a]计算XOR总计。查看下表中的4位数字:

0000 <- 0  [a]
0001 <- 1  [1]
0010 <- 3  [a+1]
0011 <- 0  [0]
0100 <- 4  [a]
0101 <- 1  [1]
0110 <- 7  [a+1]
0111 <- 0  [0]
1000 <- 8  [a]
1001 <- 1  [1]
1010 <- 11 [a+1]
1011 <- 0  [0]
1100 <- 12 [a]
1101 <- 1  [1]
1110 <- 15 [a+1]
1111 <- 0  [0]

其中第一列是二进制表示形式,然后是十进制结果及其与其在XOR列表中的索引(a)的关系。发生这种情况是因为所有的高位都被抵消,而最低的两位每4循环一次。因此,这就是到达那个小的查询表的方法。

现在,考虑[a,b]的一般范围。我们可以f()用来查找[0,a-1]和[0,b]的XOR。由于任何与其自身f(a-1)进行XOR运算的值均为零,因此Just会抵消XOR运算中所有小于的值a,从而使您具有[a,b]范围的XOR。

2020-07-28