AI刷题 273.最大异或和计算 | 豆包MarsCode AI 刷题

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问题描述

给定两个长度为 n 的数组 a 和 b,定义 f(c) 为数组 c 的所有元素的总和。现在,你需要恰好删除数组 a 或者数组 b 中的一个元素,使得 f(a) 和 f(b) 的异或结果最大。请输出这个最大的异或和。


测试样例

样例1:

输入:n = 3,a = [1, 2, 3],b = [3, 2, 1]
输出:5

样例2:

输入:n = 4,a = [4, 5, 6, 7],b = [7, 8, 9, 10]
输出:51

样例3:

输入:n = 5,a = [10, 20, 30, 40, 50],b = [50, 40, 30, 20, 10]
输出:248

问题背景

题目要求我们从两个等长的数组 a 和 b 中选择一个元素删除,以使两个数组剩余元素之和的异或值最大。异或操作是一种位运算,它对两个二进制数进行按位比较,当两位不同时结果为1,相同时结果为0。在本题中,我们的目标是通过删除一个元素来最大化两个数组和之间的异或值。

思路分析

  1. 理解问题

    • 我们需要通过删除数组 a 或 b 中的一个元素,来最大化 f(a) 和 f(b) 的异或结果。
    • f(c) 是数组 c 的所有元素的总和。
  2. 数据结构选择

    • 使用数组来存储输入数据。
    • 使用变量来存储数组的总和。
  3. 算法步骤

    • 计算数组 a 和 b 的总和 sum_a 和 sum_b
    • 遍历数组 a,计算删除每个元素后的 sum_a 与 sum_b 的异或结果,并记录最大值。
    • 遍历数组 b,计算删除每个元素后的 sum_b 与 sum_a 的异或结果,并记录最大值。
    • 返回最大异或结果。

代码分析

函数定义

def solution(n: int, a: list, b: list) -> int:

这里定义了一个名为 solution 的函数,接受三个参数: n: 数组 a 和 b 的长度。 a: 第一个数组。 b: 第二个数组。 函数返回一个整数,表示最大化的异或和。 计算数组的总和

sum_a = sum(a)
sum_b = sum(b)

使用 Python 内置的 sum 函数分别计算数组 a 和 b 的总和,分别存储在变量 sum_a 和 sum_b 中。

初始化最大异或结果

max_xor = 0

初始化一个变量 max_xor,用于存储当前找到的最大异或值。初始值设为0,因为任何正数的异或值都大于0。

计算删除 a 中的每个元素后的异或结果

for elem in a:
    xor_result = (sum_a - elem) ^ sum_b
    max_xor = max(max_xor, xor_result)

循环遍历数组 a:对于数组 a 中的每一个元素 elem:

计算删除 elem 后数组 a 的新总和:sum_a - elem。

计算新总和与数组 b 的总和的异或值:(sum_a - elem) ^ sum_b。

更新 max_xor:使用 max 函数将当前的 max_xor 和新的 xor_result 进行比较,取较大的值。

计算删除 b 中的每个元素后的异或结果

for elem in b:
    xor_result = sum_a ^ (sum_b - elem)
    max_xor = max(max_xor, xor_result)

循环遍历数组 b:对于数组 b 中的每一个元素 elem:

计算删除 elem 后数组 b 的新总和:sum_b - elem。

计算数组 a 的总和与新总和的异或值:sum_a ^ (sum_b - elem)。

更新 max_xor:使用 max 函数将当前的 max_xor 和新的 xor_result 进行比较,取较大的值。

返回结果

return max_xor

最后,返回 max_xor,即为删除一个元素后所能得到的最大异或值。

总结

1. **计算总和**:
-   `sum_a = sum(a)` 和 `sum_b = sum(b)` 分别计算数组 `a` 和 `b` 的总和。
  1. 遍历数组

    • 对于数组 a 中的每个元素 elem,计算删除该元素后的 sum_a - elem 与 sum_b 的异或结果,并更新 max_xor
    • 对于数组 b 中的每个元素 elem,计算删除该元素后的 sum_b - elem 与 sum_a 的异或结果,并更新 max_xor
  2. 返回结果

    • 最终返回 max_xor,即删除一个元素后 f(a) 和 f(b) 的最大异或结果。

心得分析

  1. 问题分解

    • 通过分解问题,我们可以将复杂的问题简化为遍历数组并计算异或结果的过程。
  2. 优化思路

    • 在遍历数组时,我们直接计算删除每个元素后的总和,避免了重复计算,提高了效率。
  3. 边界情况

    • 题目中没有特别提到边界情况,但代码中已经考虑了所有可能的情况,包括数组为空的情况(虽然题目中没有给出这种情况)。
  4. 代码可读性

    • 代码结构清晰,注释详细,便于理解和维护。

通过这道题目,我们可以更好地理解如何通过删除数组中的元素来最大化异或结果,同时也锻炼了我们对数组操作和异或运算的理解。