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  • CodeForces

    Bob has a favorite number k and ai of length n. Now he asks you to answer m queries. Each query is given by a pair li and ri and asks you to count the number of pairs of integers i and j, such that l ≤ i ≤ j ≤ r and the xor of the numbers ai, ai + 1, …, aj is equal to k.

    Input
    The first line of the input contains integers n, m and k (1 ≤ n, m ≤ 100 000, 0 ≤ k ≤ 1 000 000) — the length of the array, the number of queries and Bob’s favorite number respectively.

    The second line contains n integers ai (0 ≤ ai ≤ 1 000 000) — Bob’s array.

    Then m lines follow. The i-th line contains integers li and ri (1 ≤ li ≤ ri ≤ n) — the parameters of the i-th query.

    Output
    Print m lines, answer the queries in the order they appear in the input.

    Example
    Input
    6 2 3
    1 2 1 1 0 3
    1 6
    3 5
    Output
    7
    0
    Input
    5 3 1
    1 1 1 1 1
    1 5
    2 4
    1 3
    Output
    9
    4
    4
    Note
    In the first sample the suitable pairs of i and j for the first query are: (1, 2), (1, 4), (1, 5), (2, 3), (3, 6), (5, 6), (6, 6). Not a single of these pairs is suitable for the second query.

    In the second sample xor equals 1 for all subarrays of an odd length.

    题意:输入一个长度为N的数列,有M次询问,以及一个favourite num K,对于M次询问输入区间L和R,在这段区间中找到一些数列使得A[I]^A[I+1]^……^A[J]=K,输出有多少个这样的序列。

    因为区间范围很大并且询问次数很多。可以使用莫队算法进行分块和对询问区间排序来快速查询结果。

    首先因为计算的是区间异或和,因此输入时计算前缀和,利用A[J]^A[I-1]即可得到I至J这段区间的异或和。而当A[I-1]^[J]=K时,即这段区间的值异或和符合题目条件。

    然后对每个位置分块处理,分块分为sqrt(n)块,每块有sqrt(n)个数值,在之后的询问区间排序中将用于判断排序先后。

    接着是M次询问,依次输入每次询问的L,R区间,并赋予询问先后ID,用于最后输出时按询问先后输出。flag数组用于记录异或前缀和的出现次数,根据出现次数加和求得区间内符合异或和等于K的条件的序列个数。

    对所有询问根据L,R区间排序,两个询问的左边界位于同一分块时按两个询问的右边界来排序。最后得到的所有询问将按区间从左到右从小到大的顺序排列,这样排序将使L,R两个移动指针 以最小的移动次数来查询。有序的询问使得两边界指针的每一次移动都是有意义有效的,而不会因为大小不同位置差异大而做出重复和无效的移动。

    flag【0】=1表示异或和为0的情况初始化出现1次。L初始位置为1,R初始位置为0,使两区间指针交叉。

    接下来将按照每次询问的区间来挪动L,R指针,通过移动指针得到已知范围内的符合条件序列个数,这样就实现了,通过已知区间内的信息,利用边界信息来更新区间内计数的ANS,以达到消除新增加或减少的信息对结果的影响。

    • 当L小于询问区间Q【i】.L时

    【 ———– 【 ——————————————- 】
    L ———–> Q【i】.L
    说明已知区间范围大于所求区间,那么应右移区间左指针,并消除右移过程中被舍去的数值,避免多余区间对所求区间结果的影响,使用del函数进行操作。

    • 当L大于询问区间Q【i】.L时

      【 ———– 【 ——————————————- 】
      Q【i】.L<—- L
      说明已知区间范围小于所求区间,那么应左移区间左指针,增加左移过程中不断遇到的新数值,以增加新数值对变化区间L~R范围内ANS的影响。用add函数增添信息

    • 当R大于询问区间Q【i】.R时

      【———————————————】—————–】
      Q【i】.L…………………………….Q【i】.R<——– R
      说明已知区间范围大于所求区间,那么应该左移区间右指针,并消除左移过程中被舍去的数值,避免多余区间对所求区间结果的影响,用del函数实现操作。

    • 当R小于询问区间Q【i】.R时

      【———————————————】—————–】
      Q【i】.L………………………………..R———->Q【i】. R
      说明已知区间范围小于所求区间,那么应该右移区间右指针,增加右移过程中不断遇到的新数字化,使用add函数增添信息。

    这样通过不断对比和移动动态的L,R区间指针,根据已知信息在移动过程中不断加入删减信息的调整,最后当L,R等于所求区间边界时,经过修改的ANS即该区间内所求最终答案。


    接下来说明del和add函数的实现和具体操作,因为根据题目不同,实现的操作和写法也不同,这里仅介绍本题的删除和加入方法。

    当增添新数值时,直接对新加入值的前缀和取^k,即可得到目标前缀和A[J]的出现次数,这个出现次数即范围内求得的符合条件的序列个数。相当于利用K和前缀和的计算关系,快速跳转到的所有范围内能^K的序列起点或终点,那么这些符合条件的前缀和的出现次数即当前可增加的ANS数量。增加更新ANS之后,对于当前新加入的数值,在flag中进行计数++,以方便下一次其他数值被更新到区间中,并且当前值刚好在异或和等于K的数列中,直接进行计数求和。

    当删减数值时,首先进行当前节点的删减,删除flag中当前前缀和出现的次数。以防止在区间内某些位置求^K时取到这个被删除的数值。然后再对ANS进行更新,此时更新是做减法操作,防止以该位置作为起点或终点的符合条件的序列被加入到ANS中。

    最后通过依次遍历所有询问,将L,R指针移动到指定的位置,即可赋值求得的查询结果,依ID序输出结果即可。


    (CNT即文中提到的ANS值)

    • 关于L,R在ADD和DEL过程中可能出现的疑问

    ①在ADD和DEL中出现的CNT计数加上了flag【A【X】^K】的计数,那么这个操作的意义是什么?这样随意异或K无法判断结果数值是否在L到R所求范围内就直接加上,是否会记录或删除到了不在需要范围内的数值影响?

    ②因为L初始节点是1,R初始节点是0,如果一开始第一个遍历到的询问区间是3到5(随意举个例子),那么在L指针移动的过程中执行ADD函数操作,flag数组在前缀和出现次数的计数过程中是否会将一些值计数直接增加,那么在对每个值^K的操作时会到达一些点,这些点的前缀和计数在移动过程中被凭空增加了,但是这些位置并不在所求区间内,会不会因为在移动过程中凭空增加的计数而影响ANS的加减结果。而L如果在DEL函数操作时,因为第一次路过一些前缀和,那么会不会凭空将这些前缀和标记成负数。这些不在范围内的增加,和负数的计数会不会影响结果?这样的情况是否正常?当R又走过一些相同前缀和的位置时,如果这些位置恰好符合条件且在L到R所求区间内,是否会因为负数计数而被抵消掉真正有用的计数。


    答:①不会影响,因为在异或过程后,在区间内的值,也就是被遍历和更新过的位置,是有计数的,在其他未遍历到的点计数将是0,因此加上或减去0都不会影响CNT计数的结果。CNT只会加上(或减去)遍历过的在范围内,那些会影响结果的计数。否则都是以加减0处理。这样才会出现++增加计数和–减少计数的操作。

    ②疑问中所提到的例子和其他众多情况是正常的,出现负数,和出现多余的,不在范围内的前缀和的计数都是暂时的,在最后会发现,动态的指针移动过程中,多次执行ADD和DEL操作,将一些临时出现的负数计数填补上了,也就说,可能在L移动过程中出现了负数计数,但是R在调整过程中也会路过这些点,而两者移动操作可能刚好是相反的(不可能相同,因为L左移被视为增加,而R左移被视为减少,两者在相同移动方式的意义刚好相反,而L左移R右移的情况,刚好是拓宽查询范围操作,期间出现的所有计数都有效,被记为范围内应有的正确信息),因为这样重复的路过,使得正负数计数多余的现象最终被抵消。而在查询范围内的计数被保留,不必担心路过的无关数据影响计数和查询结果。

    这样指针移动的操作会将无用信息抵消,有用信息经过一个边界的增加,另一个边界不经过,而最终保留。类似树状数组前缀和中区间更新的一个更新起点和终点的单点标记。这些标记会作为更新的开始,而再次遇到这些标记更新将被抵消,此处也是一样的道理。

    #include<stdio.h>///莫队
    #include<string.h>
    #include<algorithm>
    #include<math.h>
    #define LL long long
    using namespace std;
    const LL maxn=2000000;///因为有异或操作,最大值开大
    struct node///记录询问的左右边界和询问的id
    {
        int l,r,id;
    }qu[maxn];
    int pos[maxn];///对数列中每个数进行分块处理,并记录每个id被分到的块序号
    LL ans[maxn];///记录每个询问的ans
    LL flag[maxn];///记录异或结果出现的次数
    bool cmp(node a,node b)///分块排序
    {
        if(pos[a.l]==pos[b.l])return a.r<b.r;
        return pos[a.l]<pos[b.l];
    }
    LL a[maxn];///异或前缀和,可能会超int
    int L =1,R=0,n,m,k;///边界指针作为全局变量不断在原来基础上移动,初始化为1和0,因为L可能左移,而R只会右移
    LL cnt=0;///记录当L和R边界指针指向一定范围时的序列数存储,这个值将根据边界变化不断变化
    void add(int x)
    {
        cnt+=flag[a[x]^k];///add操作中,增加一个位置的信息,因为a[x]^a[y]=k则表示前缀和中x+1异或到y这段区间的异或和,那么a[x]^k=a[y],如果是异或值超出了LR区间范围,那么因为没有被更新到该结果,因此目前那个位置的异或值前缀和为0,不会造成影响
        flag[a[x]]++;///对于当前位置的前缀异或和的值,出现次数增加
    }
    void del(int x)
    {
        flag[a[x]]--;
        cnt-=flag[a[x]^k];
    }
    int main()
    {
        while(scanf("%d%d%d",&n,&m,&k)!=EOF)
        {
            int sz=sqrt(n);
            for(int i=1;i<=n;i++)
            {
                scanf("%lld",&a[i]);
                a[i]=a[i-1]^a[i];///异或前缀和
                pos[i]=i/sz;///分块,记录每个下标属于哪个分块的数字pos
            }
            for(int i=1;i<=m;i++)///输入并记录M次询问
            {
                scanf("%d%d",&qu[i].l,&qu[i].r);
                qu[i].id=i;
            }
            flag[0]=1;
            sort(qu+1,qu+m+1,cmp);
            for(int i=1;i<=m;i++)
            {
                while(L<qu[i].l) del(L-1),L++;///若已知范围的左边界小于询问范围的左边界,说明已知范围较大,删除左边界-1位置信息,并移动左边界指针
                while(L>qu[i].l) L--,add(L-1);///若已知范围左边界大于询问范围的左边界,说明已知范围较小,应左移L指针拓宽范围计数增加L-1位置对ans查询结果的影响
                while(R<qu[i].r) add(++R);///若已知范围右边界小于询问范围右边界,说明已知范围较小,应右移右边界指针增加R+1位置对当前结果的影响
                while(R>qu[i].r) del(R--);///若已知范围右边界大于询问范围右边界,说明已知范围较大,应左移右边界指针消除多余范围对结果的影响
                ans[qu[i].id]=cnt;///最后移动指针到询问位置,则得到cnt即当前询问结果
            }
            for(int i=1;i<=m;i++)printf("%lld
    ",ans[i]);
        }
    }
    
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