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【洛谷P5300】与或和

时间:2020-01-06 11:03:40      阅读:80      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

题目

题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P5300
Freda 学习了位运算和矩阵以后,决定对这种简洁而优美的运算,以及蕴含深邃空间的结构进行更加深入的研究。
对于一个由非负整数构成的矩阵,她定义矩阵的 \(\texttt{AND}\) 值为矩阵中所有数二进制 \(\texttt{AND(\&)}\) 的运算结果;定义矩阵的 \(\texttt{OR}\) 值为矩阵中所有数二进制 \(\texttt{OR(|)}\) 的运算结果。
给定一个 \(N \times N\) 的矩阵,她希望求出:

  1. 该矩阵的所有子矩阵的 \(\texttt{AND}\) 值之和(所有子矩阵 \(\texttt{AND}\) 值相加的结果)。
  2. 该矩阵的所有子矩阵的 \(\texttt{OR}\) 值之和(所有子矩阵 \(\texttt{OR}\) 值相加的结果)。

接下来的剧情你应该已经猜到——Freda 并不想花费时间解决如此简单的问题,所以这个问题就交给你了。
由于答案可能非常的大,你只需要输出答案对 \(1,000,000,007 (10^9 + 7)\) 取模后的结果。

思路

样例一提示我们在一个01矩阵内先求答案。
我们发现,在01矩阵内,若子矩阵\(and\)起来为1,那么需要满足这个矩阵全部数字都为1。如果需要\(or\)起来为1,则需要满足这个矩阵内至少有一个位置为1,那么就可以用总矩阵个数\(-\)全为0的矩阵个数。
也就是说,在01矩阵内,我们只要求出有多少个全为1的子矩阵和有多少个全为0的子矩阵,那么\(and\)值之和与\(or\)值之和都可求。
显然这个是可以用单调栈在\(O(n^2)\)时间内维护的。
那么考虑原题。我们可以将其拆分成\(log(max\{a\})\)个01矩阵来做,第\(i\)位的子矩阵个数乘上\(2^i\)即可。
时间复杂度\(O(n^2\log n)\)

代码

#pragma GCC optimize("Ofast")
#pragma GCC optimize("inline")
#include <stack>
#include <cstdio>
#include <cctype>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#define mp make_pair
#define st first
#define nd second
using namespace std;
typedef long long ll;

const int N=1010,MOD=1e9+7,LG=30;
int n,map[N][N],a[N][N];
ll ans1,ans2,sum;

inline int read()
{
    int d=0; char ch=getchar();
    while (!isdigit(ch)) ch=getchar();
    while (isdigit(ch)) d=(d<<3)+(d<<1)+ch-48,ch=getchar();
    return d;
}

inline ll solve(int p,int id)
{
    ll cnt=0;
    for (register int i=1;i<=n;i++)
        for (register int j=1;j<=n;j++)
            if (((map[i][j]&(1<<p))>0)!=id) a[i][j]=0;
                else a[i][j]=a[i-1][j]+1;
    for (register int i=1;i<=n;i++)
    {
        stack<pair<int,int> > s;
        s.push(mp(0,0));
        for (register int j=1;j<=n+1;j++)
        {
            int last=j,high;
            while (s.size()>1 && s.top().nd>a[i][j])
            {
                last=s.top().st; high=s.top().nd;
                s.pop();
                cnt=(cnt+(high-max(s.top().nd,a[i][j]))*(1+j-last)*(j-last)/2LL)%MOD;
            }
            s.push(mp(last,a[i][j]));
        }
    }
    return cnt;
}

int main()
{
    n=read();
    for (register int i=1;i<=n;i++)
        for (register int j=1;j<=n;j++)
        {
            map[i][j]=read();
            sum=(sum+i*j)%MOD;
        }
    for (register int i=0;i<=LG;i++)
    {
        ans1=(ans1+(1LL<<i)*solve(i,1))%MOD;
        ans2=(ans2+(1LL<<i)*(sum-solve(i,0)))%MOD;
    }
    printf("%lld %lld",ans1,ans2);
    return 0;
}

【洛谷P5300】与或和

原文:https://www.cnblogs.com/stoorz/p/12155116.html

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