Lowbit Sum
Num : 6
Time Limit : 1000ms
Memory Limit : 65536K
description
long long ans = 0;
for(int i = 1; i <= n; i ++)
ans += lowbit(i)
lowbit(i)的意思是将i转化成二进制数之后,只保留最低位的1及其后面的0,截断前面的内容,然后再转成10进制数
比如lowbit(7),7的二进制位是111,lowbit(7) = 1
6 = 110(2),lowbit(6) = 2,同理lowbit(4) = 4,lowbit(12) = 4,lowbit(2) = 2,lowbit(8) = 8
每输入一个n,求ans
input
多组数据,每组数据一个n(1 <= n <= 10^9)
output
每组数据输出一行,对应的ans
sample_input
1
2
3
sample_output
1
3
4
hint
source
分析:
lowbit(x) 代表取将x转化成二进制数之后,只保留最低位的1及其后面的
因此结构只能 是1+0(len) len代表0的个数
因此得到的结构也就只能是1,2,4,8….. 这样的2的多少次幂。
我们可以思考一下 如果一个数x是4的倍数 那么他满足他的lowbit(x)>=4;
我们从大到小枚举2的多少次幂y,然后判断在[1,x]内有多少个数是这样的
数的倍数,很简单 直接用x/y,但是我们还要减去是y*2的倍数的个数。
我们这样做相当于统计装换成2进制以后从第一位一直到第i位为0的数的个数,
不减的话就会出现重复,
因此
设x转化成2进制以后的长度为n,
ans = (x/(1 << n))(1 << n) + (x/(1 << (n-1))-x/(1<< n))(1 << (n-1))+…….+(x/(1<<0)-x/(1<<1))*(1<<0);
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cmath>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int maxn = 33;
LL a[maxn];
void init(){
for(LL i = 0;i<maxn;i++)
a[i]=1LL<<i;
}
int main()
{
init();
LL x;
while(~scanf("%lld",&x)){
LL ans = 0;
int pos=lower_bound(a,a+maxn,x)-a;//这个函数是,找到第一个大于等于x的数
if(a[pos]>x) pos--;
LL cnt1=0,cnt2;
for(int i=pos;i>=0;i--){
cnt2=x/a[i]-cnt1;
ans+=a[i]*cnt2;
//cout<<"a[i]*cnt2 "<<a[i]*cnt2<<endl;
cnt1=x/a[i];
}
printf("%lld\n",ans);
}
return 0;
}
另一种方法:
这道题考查的是对树状数组lowbit的深入理解。首先题意并不难懂,直接暴力或者lowbit打表的话都行不通。
换种思路,把它当成数学题来做。可以先把1~15的lowbit值打出来
可以发现规律,奇数位的lowbit值都为1。如果我们下次把偶数位的lowbit值全部取出来,都除以2
你会发现这原来这可以递归。这样一直递归下去,就可以求解。
最后需要注意的是n分奇偶两种情况:
1.当n为奇数时,第一次n / 2后原来奇数的数量其实是少1的,所以最后要把1加回来;
2.当n为偶数时,第一次n / 2分成的两部分正好没有缺漏,所以最后不作处理。
给出公式res( n ) = 2 * res ( n / 2) + n / 2 + ( n & 1) // (n & 1)操作等价于(n % 2) ,作为判断n的奇偶用,奇数时加1,偶数加0
例如:当n == 5时,1~5对应的lowbit值分别为1,、2、1、4、1,
第一次分时,原来奇数的那部分明明有3个1,但被n / 2弄成了2,所以计算结束后要加回来;
同理,当n== 4时,因为第一次分时就没有缺漏,所以最后不处理。
我们为什么只考虑第一次呢,因为缺漏值可能出现在第一次,以后的分割不会造成缺漏。
#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;
typedef long long ll;
ll solve(int x){
if(x==1) return 1;
ll ans=2*solve(x/2)+x/2;
if(x&1)
ans++;
return ans;
}
int main()
{
int n;
while(scanf("%d",&n)!=EOF)
printf("%lld\n",solve(n));
return 0;
}