E. Wooden Game - Codeforces Round 959 sponsored by NEAR (Div. 1 + Div. 2)
Solutions Codeforces 贪心 位运算
Lastmod: 2024-07-31 周三 22:09:21

https://codeforces.com/problemset/problem/1994/E

题目大意

给 $k$ 棵有根树,每棵大小为 $n_i$,根为 $1$,形态以每个非根点的父亲 $f_i$ 的形式给出。

一种操作可以去掉任意的子树并把子树的节点树“或”到答案 $ans$ 上。

求最大的 $ans$。

简要题解

这样的题一般的是考虑从高向低按位贪心,因为我们只能减小每棵树的大小,因此无法将某个二进制位向最高位移动, 但显然可以将某个二进制位变成全部的更低位(减 $1$ 即可)。因为我们总是可以从叶子每次一个的移除一些点,因此我们总是能把某个树的某个二进制位变成比它小的二进制位,例如 $(100101)_2$ 可以先变为 $(100000)_2$ 再变为 $(011111)_2$。

于是做法就比较显然了,我们统计对于所有 $n_i$ 每个位出现的次数。从高位向下,如果某个位出现 $1$ 次或 $0$ 次我们直接保留。如果某个位出现了两次以上,则我们停止循环,保留一个频率,用第二个频率变成比它小的所有 $1$,剩下的频率全变为 $1$ 即可。

可以发现树形态完全是没有意义的。

复杂度

$T$:$O(k \log(max(n_i)))$

$S$:$O(\log(max(n_i)))$

代码实现

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int io_=[](){ ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(nullptr); return 0; }();

using LL = long long;
using ULL = unsigned long long;
using LD = long double;
using PII = pair<int, int>;
using VI = vector<int>;
using MII = map<int, int>;

template<typename T> void cmin(T &x,const T &y) { if(y<x) x=y; }
template<typename T> void cmax(T &x,const T &y) { if(x<y) x=y; }
template<typename T> bool ckmin(T &x,const T &y) { 
    return y<x ? (x=y, true) : false; }
template<typename T> bool ckmax(T &x,const T &y) { 
    return x<y ? (x=y, true) : false; }
template<typename T> void cmin(T &x,T &y,const T &z) {// x<=y<=z 
    if(z<x) { y=x; x=z; } else if(z<y) y=z; }
template<typename T> void cmax(T &x,T &y,const T &z) {// x>=y>=z
    if(x<z) { y=x; x=z; } else if(y<z) y=z; }

// mt19937 rnd(chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());
// mt19937_64 rnd_64(chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count());

/*
---------1---------2---------3---------4---------5---------6---------7---------
1234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
*/

const int MB = 21;

void solve() {
  int k; cin >> k;
  vector<int> cnt(MB);
  int n;
  int pi;
  for (int i = 0; i < k; i++) {
    cin >> n;
    for (int j = 0; j < n - 1; j++) {
      cin >> pi;
    }

    for (int j = 0; j < MB; j++) {
      cnt[j] += ((n >> j) & 1);
    }
  }

  int ans = 0;
  for (int i = MB - 1; i >= 0; i--) {
    if (cnt[i] >= 2) {
      for (int j = i; j >= 0; j--) {
        cnt[j] = 1;
      }
    }
    if (cnt[i] == 1) ans |= (1 << i);
  }
  cout << ans << '\n';
}

int main() {
  int t = 1; 
  cin >> t;
  while (t--) {
    solve();
  }
  return 0;
}

其他想法

注意题目中其实没有要求把所有树都删完,但这件事对求 Or 是没有影响的。

如果求 $Xor$ 则会有一些变化。

所有点取完的最大 Xor

这里我们先考虑较简单的情况,需要把所有点都取完的最佳 $Xor \ ans$。

首先 $Xor$ 的值肯定无法超出 $Or$ 的值。 注意到我们可以把所有没有出现在 $Or$ 答案中的点都拆成 $1$,则答案最终最多只会与 $Or$ 的答案差 $1$。 而显然,答案最后一位的值是固定的,为 $sum(n_i) \ and \ 1$。所以这就是最优解。

这种情况仍然与树的形态无关。

可以剩下一些点的 Xor

这种情况,如果 $sum(n_i) {\ and \ } 1$ 是奇数,我们已经得到了答案。 如果其为偶数则我们有机会最后剩下一些点使得答案与 $Or$ 的结果相同。 这里我们注意到,每棵树剩下的点总是与根相连的部分节点。如果存在某个方案可以使答案与 $Or$ 的结果相同,则其实我们剩下 $1$ 个根即可。

简单证明,这种情况下,剩下的点必然是奇数,则我们每次删掉一个点直到剩下一个点,则这样对结果是没有影响的。

有了这个观察,代码也就好写了,还是维护每个位的频率,依次枚举最后会剩下第 $i$ 棵树的根。 把 $n_i$ 删去频率删去,再把所有这个根子树的 $sz$ 的位的频率加入,求一个 $Or$ 的答案即可。 这样复杂度并没有更高。

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