原题链接:3022. 给定操作次数内使剩余元素的或值最小
给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums
和一个整数 k
。
一次操作中,你可以选择 nums
中满足 0 <= i < nums.length - 1
的一个下标 i
,并将 nums[i]
和 nums[i + 1]
替换为数字 nums[i] & nums[i + 1]
,其中 &
表示按位 AND
操作。
请你返回 至多 k
次操作以内,使 nums
中所有剩余元素按位 OR
结果的 最小值 。
示例 1:
输入:nums = [3,5,3,2,7], k = 2 输出:3 解释:执行以下操作: 1. 将 nums[0] 和 nums[1] 替换为 (nums[0] & nums[1]) ,得到 nums 为 [1,3,2,7] 。 2. 将 nums[2] 和 nums[3] 替换为 (nums[2] & nums[3]) ,得到 nums 为 [1,3,2] 。 最终数组的按位或值为 3 。 3 是 k 次操作以内,可以得到的剩余元素的最小按位或值。
示例 2:
输入:nums = [7,3,15,14,2,8], k = 4 输出:2 解释:执行以下操作: 1. 将 nums[0] 和 nums[1] 替换为 (nums[0] & nums[1]) ,得到 nums 为 [3,15,14,2,8] 。 2. 将 nums[0] 和 nums[1] 替换为 (nums[0] & nums[1]) ,得到 nums 为 [3,14,2,8] 。 3. 将 nums[0] 和 nums[1] 替换为 (nums[0] & nums[1]) ,得到 nums 为 [2,2,8] 。 4. 将 nums[1] 和 nums[2] 替换为 (nums[1] & nums[2]) ,得到 nums 为 [2,0] 。 最终数组的按位或值为 2 。 2 是 k 次操作以内,可以得到的剩余元素的最小按位或值。
示例 3:
输入:nums = [10,7,10,3,9,14,9,4], k = 1 输出:15 解释:不执行任何操作,nums 的按位或值为 15 。 15 是 k 次操作以内,可以得到的剩余元素的最小按位或值。
提示:
1 <= nums.length <= 10^5
0 <= nums[i] < 2^30
0 <= k < nums.length
解题思路:
这是一个比较难的位运算题目,赛时想到应该优先考虑在有限的次数内将最高位变为0,然后从高到低各个位依次考虑,我们在有限的操作次数内只能使得某些位变为0,但是我们从高到低考虑时,还应该考虑高位对低位的影响,因为我们优先考虑高位的操作时,也会影响到低位,这个依赖性是比较难处理的,我们可以定义一个mask,mask为1的位表示我们能在有限的次数内将当前位变为0并且之前高位能变为0的位仍然能变为0,mask为0表示我们不能在有限的次数内使得当前位为0,然后我们从高到低依次处理每一个位即可,具体分析见代码处。
这个时候还有一种特殊情况,那就是某个二进制i,可能数组nums中每个数的二进制位i都为1,那么这种情况这个位是无法变为0的,但是我们的做法会把这个操作次数记为n,也就是从数组之外额外拿一个0来把所有数的这个位都变为0,这个情况我们应该记为这个位不能变为0,本来这种情况是需要特判的,但是这个题目k
时间复杂度:O(n*30),nums中的数最高可能有30个二进制位,所以我们需要从高到低依次枚举这30个二进制位。
空间复杂度:O(1),我们只使用了常数个变量,所以空间复杂度为O(1)。
cpp代码如下:
class Solution {
public:
int minOrAfterOperations(vector& nums, int k) {
int ans=0,mask=0; //mask中为1的二进制位表示可以将当前位变为0,所以后面的位需要考虑前面位的依赖
for(int b=29;b>=0;b--){
mask|=1<k){ //将当前位变为0并且前面位的依赖都满足所需要的操作次数大于k,说明当前位无法在有限的操作次数之内变为0
ans|=1<