leetcode1310. 子数组异或查询

最近一直没参加周赛,今天遇到这道题,感觉有点意思,可以试着写下心路历程
题目:
有一个正整数数组 arr,现给你一个对应的查询数组 queries,其中 queries[i] = [Li, Ri]。
对于每个查询 i,请你计算从 Li 到 Ri 的 XOR 值(即 arr[Li] xor arr[Li+1] xor … xor arr[Ri])作为本次查询的结果。
并返回一个包含给定查询 queries 所有结果的数组。

示例 1:
输入:arr = [1,3,4,8], queries = [[0,1],[1,2],[0,3],[3,3]]
输出:[2,7,14,8]
解释:
数组中元素的二进制表示形式是:
1 = 0001
3 = 0011
4 = 0100
8 = 1000
查询的 XOR 值为:
[0,1] = 1 xor 3 = 2
[1,2] = 3 xor 4 = 7
[0,3] = 1 xor 3 xor 4 xor 8 = 14
[3,3] = 8
示例 2:

输入:arr = [4,8,2,10], queries = [[2,3],[1,3],[0,0],[0,3]]
输出:[8,0,4,4]

提示:
1 <= arr.length <= 3 * 10^4
1 <= arr[i] <= 10^9
1 <= queries.length <= 3 * 10^4
queries[i].length == 2
0 <= queries[i][0] <= queries[i][1] < arr.length

解答:
方法1:第一时间的想法,肯定不能一个个答案写啊,会超时啊,那我建立数组,使用动态规划,把所有的都列举出来,那最后的答案也就出来了,很可惜,内存不够,啪啪打脸,代码就不贴了。
方法2:暴力求解,哈哈,虽然要几百毫秒,咋说也是求出来了,代码在方法3中有使用,也就不重复粘贴了。
方法3:虽然暴力求出来了,但是还是心有不甘,想到之前的基数排序,我有个想法,我虽然不能直接得出答案,但是我可以把中间的大部分进行合并,这样也不用挨个计算了。
例如:queries[k] = [821,39384];
我们如果提前以100为界限进行,那就是计算821-899(79次),900-39299(每100一次,284次),39300-39384(85次),共448次xor运算,原本是要进行38564次运算。
代码如下:

public int[] xorQueries(int[] arr, int[][] queries) {
    int[] ans = new int[queries.length];
    if (arr.length <= 1000) {
        //数组小,可用直接算
        for (int i = 0; i < queries.length; i++) {
            for (int j = queries[i][0]; j <= queries[i][1]; j++) {
                ans[i] ^= arr[j];
            }
        }
    } else {
        int step = (int) Math.sqrt(arr.length);
        int[] temp = new int[arr.length / step];
        //建立一些区域数组
        for (int i = 0; i < temp.length; i++) {
            for (int j = step * i; j < step * (i + 1); j++) {
                temp[i] ^= arr[j];
            }
        }
        for (int i = 0; i < queries.length; i++) {
            if (queries[i][1] - queries[i][0] < step) {
                //需要的计算量小
                for (int j = queries[i][0]; j <= queries[i][1]; j++) {
                    ans[i] ^= arr[j];
                }
                continue;
            }
            int l = (queries[i][0] + step - 1) / step;
            int r = queries[i][1] / step;
            //左边多出的部分
            for (int j = queries[i][0]; j < l * step; j++) {
                ans[i] ^= arr[j];
            }
            //右边多出的部分
            for (int j = r * step; j <= queries[i][1]; j++) {
                ans[i] ^= arr[j];
            }
            //把区域内的数值计算出来
            for (int j = l; j < r; j++) {
                ans[i] ^= temp[j];
            }
        }
    }
    return ans;
}

ps:现在还没想到更快的方法,唯一能有点进步的优化就是
判断修改:if (arr.length <= 100 || queries.length < 10)
阶梯修改:int step = (int) Math.sqrt(arr.length)/1.7;
时间最快是42ms。

方法4:前缀和

public int[] xorQueries(int[] arr, int[][] queries) {
    int[] ans = new int[queries.length];
    int[] temp = new int[arr.length + 1];
    //建立一些区域数组
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        temp[i + 1] = temp[i] ^ arr[i];
    }
    for (int i = 0; i < queries.length; i++) {
        ans[i] = temp[queries[i][1] + 1] ^ temp[queries[i][0]];
    }
    return ans;
}
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