背景
有一类问题和子集有关。
给你一个集合 S S S,令 T T T 为 S S S 的超集,也就是 S S S 所有子集的集合,求 T T T 中所有元素的和。
暴力1
先预处理子集的元素和 A i A_i Ai,再枚举子集。
for(int s=0; s<(1<<n); s++)
for(int i=0; i<(1<<n); i++)
if(s&i)
f[s]+=A[i];
时间复杂度 O ( n 4 ) O(n^4) O(n4)
暴力2
其实枚举子集有个小 trick
for(int s=0; s<(1<<n); s++)
for(int i=s; i>0; i=(i-1)&s)
f[s]+=A[i];
由二项式定理,时间复杂度为 O ( 3 n ) O(3^n) O(3n)
子集DP
令 g s , i g_{s,i} gs,i 为状态为 s s s,只考虑后 i i i 位转移的答案。
那么转移就是
g s , i = { g s , i − 1 s & ( 1 < < i ) = 0 g s , i − 1 + g s ⨁ ( 1 < < i ) , i − 1 o t h e r w i s e g_{s,i} = \begin{cases} g_{s,i-1} & s\&(1<<i)=0 \\g_{s,i-1} +g_{s\bigoplus(1<<i),i-1}&otherwise\end{cases} gs,i={gs,i−1gs,i−1+gs⨁(1<<i),i−1s&(1<<i)=0otherwise
这样可以做到不重不漏的转移。
推荐一篇blog,非常形象:https://www.cnblogs.com/maple276/p/17975253
可以发现,这个转移只和上一层有关,所以第二维是可以省略的。
前缀和(子集向超集转移)
for(int i=0; i<n; i++)
{
for(int s=0; s<(1<<n); s++)
{
if(s&_2)
(f[s]+=f[s^_2])%(mod-1);
}
_2<<=1;
}
后缀和(超集向子集转移)
for(int i=0; i<n; i++)
{
for(int s=0; s<(1<<n); s++)
{
if(!(s&_2))
(f[s]+=f[s^_2])%(mod-1);
}
_2<<=1;
}
差分
//后缀差分
for(int i=0; i<20; i++)
{
for(int s=0; s<S; s++)
{
if(!(s&_2))
(f[s]-=f[s^_2])%=mod;
}
_2<<=1;
}
例题
CF165E
定义 x x x 和 y y y 相容为 x & y = 0 x\&y=0 x&y=0,给你一个序列 A A A,对于每个元素,在 A A A 中找到和它相容的元素。 ∣ A ∣ ≤ 1 0 6 , A i ≤ 4 × 1 0 6 |A|\leq 10^6,A_i\leq 4\times 10^6 ∣A∣≤106,Ai≤4×106
思路
x & y = 0 x\&y=0 x&y=0 等价于 x ˜ & y = y \~x\&y=y x˜&y=y,那么只需要对 A A A做类似前缀和的操作,加法改成覆盖即可。
代码
#include<bits/stdc++.h>
#define int long long
using namespace std;
const int S=1<<22;
void O_o()
{
int n;
cin>>n;
vector<int> f(S,-1),a(n+1);
for(int i=1; i<=n; i++)
{
cin>>a[i];
f[a[i]]=a[i];
}
int _2=1;
for(int i=0; i<=21; i++)
{
for(int s=0; s<S; s++)
{
if(!(s&_2)) continue;
if(f[s^_2]!=-1)
f[s]=f[s^_2];
}
_2<<=1;
}
int t=S-1;
for(int i=1; i<=n; i++)
{
cout<<f[t^a[i]]<<" ";
}
cout<<"\n";
}
signed main()
{
ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); cout.tie(0);
cout<<fixed<<setprecision(2);
int T=1;
// cin>>T;
while(T--)
{
O_o();
}
}