《或與加》深度解析(第一篇算法分析)

題目描述:
給定x在抛,k。求滿足x+y=x|y的第k小的正整數(shù)y返吻。
輸入描述:
每組測(cè)試用例僅包含一組數(shù)據(jù)姑子,每組數(shù)據(jù)為兩個(gè)正整數(shù)x,k测僵。滿足0<x,k<2,000,000,000街佑。
輸出描述:
輸出一個(gè)數(shù)y
輸入樣例:
5 1
輸出樣例
2

解析:

總結(jié):

1.找出符合x+y=x|y的模式
2.找出符合第k小的模式
  1. 根據(jù)題目表述我們要先找到使x+y與x|y相等的條件,先不管k把樣例化為二進(jìn)制可以發(fā)現(xiàn)

x:5 = 101
y:1 = 010

嗯捍靠,取反沐旨。如果x=9呢

x:9 = 1001

如果y=1 
y:1 =   0001
此時(shí)x+y=10,x|y=9,不成立
如果y=2
y:2 =   0010
此時(shí)x+y=11榨婆,x|y=11磁携,成立

`從上面的例子可以看出x+y=x|y的條件是(二進(jìn)制時(shí))只有當(dāng)Xi=0時(shí),Yi才能為1。(這個(gè)地方不知道怎么講解良风,可以自己測(cè)試幾個(gè)例子)`

2.下面要考慮k了谊迄,第k小即符合x+y=x|y的y值的升序排列
    以x=9為例

x:9 = 00001001

符合條件的y值為
      00000010
      00000100
      00000110
      00010010
      00010100
      00010110
     ...... 
這里可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律,如果把x為0位的相應(yīng)的值以升序組成數(shù)組


    A[n]=2,4,16......
任意組合再按升序排列為
    
    B[2^n-1]2烟央。4鳞上。2+4。16吊档。16+2。16+4唾糯。16+2+4怠硼。

第1小即為2,第二小為4......
可以發(fā)現(xiàn)如果A的個(gè)數(shù)為n移怯,那么B的個(gè)數(shù)為2^n-1(然而知道這點(diǎn)沒用香璃,根本用不上)

如何把k和這個(gè)數(shù)組(B)聯(lián)系起來呢。
再舉一個(gè)例子
A[3]= 1 , 2 , 8
      0   1   2

B[7]= 1 , 2 , 1+2 , 8 , 8+1 , 8+2 , 8+1+2
      0   1    2    3    4     5      6
可以看出
B[2]=B[0]+B[1]=A[0]+A[1]
B[4]=B[3]+B[0]=A[2]+A[0]
B[5]=B[3]+B[1]=A[2]+A[1]
B[6]=B[3]+B[2]=A[2]+A[1]+A[0]
是不是發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律
`B[2^l-1](l=0,1,2,3...)都為2^x(x=0,1,2...)舟误。此時(shí)得到的就是結(jié)果`
如果為B[2],B[4],B[5],B[6]葡秒,則需要進(jìn)行遞歸相加
*log(m)/log(2)表示以2為底的向下取整的對(duì)數(shù)*,如log(8)/log(2)=3,log(9)/log(2)=3,log(10)/log(2)=3嵌溢。
...(C心痢!赖草!一定要多測(cè)試一下学少,理解A和B的關(guān)系,剛才寫解析的時(shí)候把自己給寫暈了)

得到下列結(jié)論

    1.如果 m=0 ans=A[0],否則進(jìn)入2
    2.如果 m+1=2^(log(m)/log(2)+1),answer=A[log(m)/log(2)+1] 否則進(jìn)入3     (logm/log2 表示以2為底的對(duì)數(shù)秧骑,使用換底公式生成)
    3.answer=answer+A[log(m)/log(2)],m=m-2^(log(m)/log(2)),,回到1



代入一個(gè)數(shù)測(cè)試版确,如果m=6
    
    1.m!=0
    2.m+1=7!=8
    3.m=2,answer=0+A[2]=8,回到1
    1.m!=0
    2.m+1=3!=4
    3.answer=8+A[1]=10,m=0,回到1
    1.m=0,返回B[0],answer=10+A[0]=11

# 上碼
```c++
/*
題目描述:
給定x扣囊,k。求滿足x+y=x|y的第k小的正整數(shù)y绒疗。
輸入描述:
每組測(cè)試用例僅包含一組數(shù)據(jù)侵歇,每組數(shù)據(jù)為兩個(gè)正整數(shù)x,k吓蘑。滿足0<x,k<2,000,000,000惕虑。
輸出描述:
輸出一個(gè)數(shù)y

輸入樣例:
5 1
輸出樣例
2
*/
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;
const int MAX = 100;//y的范圍沒有限制,限制不能太小
long long int binary_x[MAX];
long long int binary_y[MAX];
void dec2binary(long long int dec, long long int binary[])//十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制
{
    int i = 0;
    while (dec != 0)
    {
        binary[i++] = dec % 2;
        dec /= 2;
    }

    while (i<MAX)
    {
        binary[i++] = -1;
    }
}
void produce_y()//處理x數(shù)組得到有效y數(shù)組
{
    int j = 0;
    for (int i = 0; i<MAX; i++)
        if (binary_x[i] != 1)
            binary_y[j++] = pow((long long)2,(long long) i);

    while (j<MAX)
        binary_y[j++] = -1;

}

long long int recur_add(long long int m)
{
    
    if (m == 0)
        return binary_y[0];
    int b = log(m) / log(2) + 1;
    if (m + 1 == pow(2, b))
        return binary_y[b];
    else
        return binary_y[b-1] + recur_add(m - pow(2, b-1));

}


int main()
{
    int x, k;
    cin >> x >> k;
    dec2binary(x, binary_x);
    produce_y();
    cout << recur_add(k - 1);
    system("pause");
    return 0;
}
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