2026-07-12:达到目标异或值的最少删除次数。用go语言,给定一个整数数组 nums 和一个整数 target。
你可以从 nums 里删除任意多个元素(也可以一个都不删)。删除之后,剩下的元素组成一个新数组。要求:这个新数组所有元素的“按位异或”结果必须等于 target。
请计算达到上述条件所需的最少删除次数。如果无论怎么删除都无法让剩余元素的按位异或结果等于 target,则返回 -1。
注意:如果你把数组删空,那么空数组的按位异或结果规定为 0。
1 <= nums.length <= 40。
0 <= nums[i] <= 10000。
0 <= target <= 10000。
输入: nums = [1,2,3], target = 2。
输出: 1。
解释:
移除 nums[1] = 2 后剩余 [nums[0], nums[2]] = [1, 3]。
[1, 3] 的异或和为 2,等于 target。
无法在少于 1 次移除的情况下达到异或和 = 2,因此答案为 1。
题目来自力扣3877。
一、代码整体思路分步拆解
步骤1:计算数组最大值的二进制位数,确定状态空间大小
- 先找出数组中最大数字
maxVal; - 用
bits.Len获取maxVal二进制所占位数m; - 状态数组长度为
1 << m(2的m次方),代表所有可能出现的异或结果; - 提前判断边界:若最大能覆盖的异或值域上限
1<<m都小于 target,直接返回-1(不可能凑出目标值)。
步骤2:初始化DP状态数组f
f[xorVal] 的含义:能凑出异或值为xorVal的子集,最多包含多少个元素。
- 分配长度为
1<<m的数组f; - 全部初始化为极小值
math.MinInt,代表该异或值暂时无法构造; f[0] = 0:空子集异或为0,包含0个元素,是初始合法状态。
步骤3:遍历数组每个数字,逐维更新DP(01背包异或DP)
这是标准01背包型异或动态规划,每个数字只有两种选择:保留 / 删除。 对数组中每一个数字x,执行完整一轮状态更新:
- 复制当前完整DP数组
f得到临时数组nf,nf代表「不选当前x」的所有状态(不修改原始f,避免同轮重复选取同一个x); - 遍历每一个已存在的异或状态
j:- 若
f[j]是极小值,说明该异或值无法构造,直接跳过; - 若选择保留当前数字x,新异或值为
j ^ x,新子集元素数量为f[j] + 1; - 对比
nf[j^x]和新数量,取更大值存入nf[j^x]:保证每个异或值记录最多元素个数;
- 若
- 遍历完成后,将临时数组
nf赋值给f,完成当前数字的决策更新。
逻辑说明(选/不选分支)
- 不选x:状态不变,直接继承复制出来的nf;
- 选x:在原有异或j基础上异或x,元素数量+1; 一轮循环同时覆盖两种选择,保证每个元素只选一次,符合子集定义。
步骤4:判断是否存在合法子集,计算最少删除次数
- 读取
f[target]:该值是凑出异或target的最大元素数量; - 若
f[target] < 0:不存在任何子集满足异或等于target,返回-1; - 最少删除次数 = 总元素个数
len(nums)− 最多保留元素f[target]。
步骤5:样例推演(nums=[1,2,3], target=2)
- 数组最大值为3,二进制占2位,m=2,状态数组长度
1<<2=4,值域0~3,target=2在范围内; - 初始化 f = [0, -inf, -inf, -inf];
- 处理第一个数字 x=1:
- 复制nf初始等于f;
- 遍历j=0,f[j]=0;新异或0^1=1,数量0+1=1;nf[1]更新为1;
- 更新后 f = [0, 1, -inf, -inf];
- 处理第二个数字 x=2:
- 复制nf = [0,1,-inf,-inf];
- j=0:0^2=2,数量1 → nf[2]=1;
- j=1:1^2=3,数量2 → nf[3]=2;
- 更新后 f = [0,1,1,2];
- 处理第三个数字 x=3:
- 复制nf = [0,1,1,2];
- j=0:0^3=3,数量1,当前nf[3]=2更大,不更新;
- j=1:1^3=2,数量1+1=2,比原nf[2]=1更大,nf[2]=2;
- j=2:2^3=1,数量1+1=2,比原nf[1]=1更大,nf[1]=2;
- j=3:3^3=0,数量2+1=3,比原nf[0]=0更大,nf[0]=3;
- 最终 f = [3, 2, 2, 2];
- 查询f[target=2] = 2,总长度3;最少删除 = 3 - 2 = 1,和样例输出一致。
二、时间复杂度分析
设:
- n = nums数组长度(最多40)
- S = 状态总数 = 2^m,m为数组最大值二进制位数;nums[i]≤10000,10000二进制约14位,S ≤ 2^14 = 16384。
完整流程时间开销:
- 求数组最大值:O(n);
- DP数组初始化:O(S);
- 遍历每个数字(n轮):
- 克隆DP数组:O(S);
- 遍历全部S个状态更新:O(S); 单轮总 O(S),n轮合计 O(n × S);
总时间复杂度:O(n × 2^m) 代入上限:n=40,2^14=16384,总运算量约40 × 16384 = 655360,计算量极小。
三、额外空间复杂度分析
- DP主数组f:长度 S = 2^m,占用 O(S);
- 每轮临时数组nf是f的完整拷贝,同时存在两份长度S的数组;
- 其余临时变量、循环变量空间可忽略;
总额外空间复杂度:O(2^m) 上限为2^14=16384个int,空间开销极低。
Go完整代码如下:
package main
import (
"fmt"
"math"
"math/bits"
"slices"
)
func minRemovals(nums []int, target int) int {
m := bits.Len(uint(slices.Max(nums)))
if 1<<m <= target {
return -1
}
f := make([]int, 1<<m)
for i := range f {
f[i] = math.MinInt
}
f[0] = 0
for _, x := range nums {
nf := slices.Clone(f)
for j, fj := range f {
nf[j^x] = max(nf[j^x], fj+1) // x 不选 or 选
}
f = nf
}
if f[target] < 0 {
return -1
}
return len(nums) - f[target]
}
func main() {
nums := []int{1, 2, 3}
target := 2
result := minRemovals(nums, target)
fmt.Println(result)
}
Python完整代码如下:
# -*-coding:utf-8-*-
from typing import List
import math
def minRemovals(nums: List[int], target: int) -> int:
# 计算 nums 中最大值需要的二进制位数
max_num = max(nums) if nums else 0
m = max_num.bit_length()
# 如果所有可能异或值的范围小于等于 target,则无法达到 target
if (1 << m) <= target:
return -1
# dp数组,f[state] 表示异或结果为 state 时最多能选择的数字个数
# 初始化为极小值
f = [-math.inf] * (1 << m)
f[0] = 0
for x in nums:
# 复制当前dp状态
nf = f.copy()
for j, fj in enumerate(f):
if fj != -math.inf: # 只处理可达状态
new_state = j ^ x
nf[new_state] = max(nf[new_state], fj + 1)
f = nf
# 如果 target 不可达
if f[target] < 0:
return -1
# 最少移除数 = 总长度 - 最多保留数
return len(nums) - f[target]
def main():
nums = [1, 2, 3]
target = 2
result = minRemovals(nums, target)
print(result)
if __name__ == "__main__":
main()
C++完整代码如下:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <climits>
#include <cmath>
using namespace std;
int minRemovals(vector<int>& nums, int target) {
// 计算 nums 中最大值需要的二进制位数
int maxNum = *max_element(nums.begin(), nums.end());
int m = 0;
while ((1 << m) <= maxNum) {
m++;
}
// 如果所有可能异或值的范围小于等于 target,则无法达到 target
if ((1 << m) <= target) {
return -1;
}
// dp数组,f[state] 表示异或结果为 state 时最多能选择的数字个数
// 初始化为极小值
int size = 1 << m;
vector<int> f(size, INT_MIN);
f[0] = 0;
for (int x : nums) {
// 复制当前dp状态
vector<int> nf = f;
for (int j = 0; j < size; j++) {
if (f[j] != INT_MIN) { // 只处理可达状态
int newState = j ^ x;
nf[newState] = max(nf[newState], f[j] + 1);
}
}
f = nf;
}
// 如果 target 不可达
if (f[target] < 0) {
return -1;
}
// 最少移除数 = 总长度 - 最多保留数
return nums.size() - f[target];
}
int main() {
vector<int> nums = {1, 2, 3};
int target = 2;
int result = minRemovals(nums, target);
cout << result << endl;
return 0;
}