在C++中查找N个不同的数字,其按位或等于K


概念

对于给定的两个整数N和K,我们的任务是确定N个不同的整数,其按位或等于K。如果不存在任何可能的答案,则输出-1。

输入

N = 4, K = 6

输出

6 0 1 2

输入

N = 11, K = 6

输出

-1

找不到任何解决方案。

方法

  • 我们知道,如果一系列数字的按位或为K,则K中为0的位索引在所有数字中也必须为零。

  • 因此,我们只需要改变K中位为1的位置。设此计数为Bit_K。

  • 现在,我们可以用Bit_K位创建pow(2, Bit_K)个不同的数字。因此,如果我们将一个数字设为K本身,则其余N-1个数字可以通过设置每个数字中K为0的位为0,并对其他位位置进行Bit_K位的排列(除了数字K)来构建。

  • 如果pow(2, Bit_K) < N,则我们无法确定任何可能的答案。

示例

在线演示

// C++ implementation of the approach
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define ll long long int
#define MAX1 32
ll pow2[MAX1];
bool visited1[MAX1];
vector<int> ans1;
// Shows function to pre-calculate
// all the powers of 2 upto MAX
void power_2(){
   ll ans1 = 1;
   for (int i = 0; i < MAX1; i++) {
      pow2[i] = ans1;
      ans1 *= 2;
   }
}
// Shows function to return the
// count of set bits in x
int countSetBits(ll x1){
   // Used to store the count
   // of set bits
   int setBits1 = 0;
   while (x1 != 0) {
      x1 = x1 & (x1 - 1);
      setBits1++;
   }
   return setBits1;
}
// Shows function to add num to the answer
// by placing all bit positions as 0
// which are also 0 in K
void add(ll num1){
   int point1 = 0;
   ll value1 = 0;
   for (ll i = 0; i < MAX1; i++) {
      // Bit i is 0 in K
      if (visited1[i])
         continue;
      else {
         if (num1 & 1) {
            value1 += (1 << i);
         }
         num1 /= 2;
      }
   }
   ans1.push_back(value1);
}
// Shows function to find and print N distinct
// numbers whose bitwise OR is K
void solve(ll n1, ll k1){
   // Choosing K itself as one number
   ans1.push_back(k1);
   // Find the count of set bits in K
   int countk1 = countSetBits(k1);
   // It is not possible to get N
   // distinct integers
   if (pow2[countk1] < n1) {
      cout << -1;
      return;
   }
   int count1 = 0;
   for (ll i = 0; i < pow2[countk1] - 1; i++) {
      // Add i to the answer after
      // placing all the bits as 0
      // which are 0 in K
      add(i);
      count1++;
      // Now if N distinct numbers are generated
      if (count1 == n1)
         break;
   }
   // Now print the generated numbers
   for (int i = 0; i < n1; i++) {
      cout << ans1[i] << " ";
   }
}
// Driver code
int main(){
   ll n1 = 4, k1 = 6;
   // Pre-calculate all
   // the powers of 2
   power_2();
   solve(n1, k1);
   return 0;
}

输出

6 0 1 2

更新于:2020年7月25日

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