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  • 线性基,高斯消元总结

    1. 线性基:
       定义:一个集合的线性基是与原集合能异或出的集合完全相同的最小集合。
       求法:主要应用了如下性质:若x是线性基中的元素,y是待添加的元素,那么x^y也在线性基中。
          证明:设z=(x) ^ (y),那么只要用到了z,就相当于用了(x) ^ (y),若要用y,就可以使用(z) ^ (x)
       所以,对于每个数进行二进制扫描,若第i位为1,判断这位是否有数,如果有,则异或上这个数,否则把第i位上的数设为这个数,并结束这个数的扫描。
       合并:把一个线性基中的数暴力插入另一个即可
       设数的长度为l,那么构建n个数的线性基的复杂度为(O(nl))
       合并复杂度为(O(l^2))
       不支持删除。
       应用:涉及到异或和,求最大/k大异或和,判断一个数是否能被异或出,等等
       求异或和为0的组数:先求线性基,答案就是(2^{总数-线性基大小})
       线性无关组:可用高斯消元求出,就是把每个数都用其它进行消元,如果消不尽,就将它加入。
       例题:
        P3292 [SCOI2016]幸运数字
        询问路径的最大异或和。
        预处理出倍增线性基,然后暴力合并即可
        [WC2011]最大XOR和路径
        求图中1~n所有路径中异或和最大的。
        预处理出dfs中遇到的环的线性基,然后随意找一条路径,求与这些环的最大异或和即可。
        [HAOI2017]八纵八横
        支持加边,删边,修改边权,并询问最大异或和的环。
        类似xor和路径,询问结果就是所有环的最大异或和,使用线性基。
        修改可以看做删除+插入。
        由于线性基不支持删除,所以使用线段树分治。
        用并查集维护所有的环。
    2 . 高斯消元:
       时间复杂度(O(n^3))
       代码:
       注意事项:消元时,消元的系数要先求出来。
       应用:矩阵求逆,涉及概率的有环dp,关灯问题,等等
       异或的高斯消元可以用bitset。

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