Petya learned a new programming language CALPAS. A program in this language always takes one non-negative integer and returns one non-negative integer as well.
In the language, there are only three commands: apply a bitwise operation AND, OR or XOR with a given constant to the current integer. A program can contain an arbitrary sequence of these operations with arbitrary constants from 0 to 1023. When the program is run, all operations are applied (in the given order) to the argument and in the end the result integer is returned.
Petya wrote a program in this language, but it turned out to be too long. Write a program in CALPAS that does the same thing as the Petya's program, and consists of no more than 5 lines. Your program should return the same integer as Petya's program for all arguments from 0 to 1023.
The first line contains an integer n (1 ≤ n ≤ 5·105) — the number of lines.
Next n lines contain commands. A command consists of a character that represents the operation ("&", "|" or "^" for AND, OR or XOR respectively), and the constant xi 0 ≤ xi ≤ 1023.
Output an integer k (0 ≤ k ≤ 5) — the length of your program.
Next k lines must contain commands in the same format as in the input.
3
| 3
^ 2
| 1
2
| 3
^ 2
3
& 1
& 3
& 5
1
& 1
3
^ 1
^ 2
^ 3
0
You can read about bitwise operations in https://en.wikipedia.org/wiki/Bitwise_operation.
Second sample:
Let x be an input of the Petya's program. It's output is ((x&1)&3)&5 = x&(1&3&5) = x&1. So these two programs always give the same outputs.
这个题怎么讲呢,网上很多题解都用的一种方法,这就很没有意思,这时候我先讲一下我用的方法,可能比较蠢,实现起来也挺麻烦,不过好歹是a了
题意:这是一个程序,只会三种操作&、|、^, 先输入一个n,说明有n个操作,
直接看数据
3
| 3
^ 2
| 1 这个就意味着某个数x进行了三次操作,分别是x|3之后再x^2,在x|1,现在让你根据结果进行转换成至多5部操作的集合,
就是说上面的一系列步骤,我们可以化成x|3再x^2的两步操作
当然这个操作可能会有很多,就是让你转化成5步以内的操作
好了讲思路了,首先这个题要一位一位的算,这个是我首先想到的,一位一位的操作,最后进行组合,就是我的思路;
首先看这个东西 x的某一位 或0 和 与1 都不会改变这一位 对吧
再看 x的某一位 或1 和 与0 都会使这一位必定发生改变 对吧
当这一位必定发生改变的时候,我之前在这一位上的所有操作都没了意义对吧,因为前面无论我怎么操作,我最后只要在这一位上|1或&0,那么这位的值就是确定的
若是我在这一位上进行|0和&1操作,这一位的值不会发生改变,那么我们就可以跳过这个操作
也就是说我只要纪录下异或的操作就行了,每当我遇见&0和|1的时候我就清空我纪录的异或操作
拿这个例子
3
| 3
^ 2
| 1
看到我的操作思路首先看 这是个或,或的是0000000011(二进制),那么就是说我的第一位和第二位必定会发生改变,我就把我的第一位和第二位更新成1,
再看第二步 异或0000000010 把0存进第1位的数组里面(装的是异或的操作 就是说第1位第1次异或0),
把1存进第2位的数组里面(就是说第2位第1次异或1)............
接下来看第三步 或0000000001 第一位是1就是说我的第一位必定会变成1,于是第一位前面的异或操作都可以清除了,因为这一位必定变成1,
其他位是0就是说我的其他位保持不变,
这时候我们的x第一位是1,异或操作的集合为空,第二位是1,异或操作的集合是{1},第三位...........
首先我们肯定是先进行或操作和与操作,还是那句话,确定了这一位是|1还是&0,前面的所有操作都没了意义,而|0和&1我又可以忽略,因为他们不改变这一位上的值
所以先进性或和与操作,最后才轮到异或操作
先看这一位上是1还是0,如果确定是1那么这一位就|1,就是说假设我现在知道第一位和第三位是1,那么我就|5就可以了,这样的话第一位和第三位就变成了1,而其他的位不会发生改变
若是这一位上是0,那么我就进行&操作,就是说我现在确定了第一位和第三位是0,那么我就可以&1111111010这样就把第一位和第三位变成了0,其他位不发生改变
最后处理每一位的异或操作集合,假设第一位的异或集合是{0,1,0}(这里说一下,异或操作是符合交换律和结合律的),那么第一位最后就是异或上1(0^1^0 = 1),若是这位的
假设第二位的异或集合是{0,0},那么第二位最后异或0(0^0 = 0)
最后把每一位异或1的加起来:假设第一位异或1,第三位异或1,其他位异或0,那么我最后异或5即可
丑陋的代码:
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <queue>
using namespace std;
int arr[16];//纪录某一位上的值 这一位上是-1代表从来没发生过&0和|1的操作
vector<int> p[16];//纪录某一位上的异或操作,每当遇见|1和&0时清空
int pp[16];//纪录p[16]异或操作的结果
int main()
{
int n,i,j,k,x;
int res = 0;
char a = '&',b = '|',c = '^';
char ch;
scanf("%d",&n);
for(i = 0; i < 16; ++i)
arr[i] = -1;
//赋上初值
for(int c = 0; c < n; ++c)
{
getchar();
ch = getchar();
scanf("%d",&k);
for(i = 1,j = 1; i < 1024; (i <<= 1),++j)
{
if((i&k) && ch == '|')
{
//|1时进行处理
arr[j] = 1;
p[j].clear();
}
else if((i&k) == 0 && ch == '&')
{
//&0时进行处理
arr[j] = 0;
p[j].clear();
}
else if(ch == '^')
{
//插入异或操作
if((i&k))
x = 1;
else
x = 0;
p[j].push_back(x);
}
}
}
for(i = 1; i < 16; ++i)
{
int d = 0;
for(j = 0; j < p[i].size(); ++j)
d ^= p[i][j];
pp[i] = d;
//求每一位异或操作的最后结果
}
printf("3 ");
for(i = 1; i < 16; ++i)
{
//判断哪一位被强制转换成了1 这一位|1即可
if(arr[i] == -1)
continue;
if(arr[i] == 1)
res += 1<<(i-1);
}
printf("| %d ",res);
res = 0;
for(i = 1; i < 16; ++i)
{
//判断哪一位被强制转换成了0 这一位&0即可
if(arr[i] == -1)
continue;
if(arr[i] == 0)
{
res += 1<<(i-1);
}
}
res = 1023^res;
printf("& %d ",res);
res = 0;
for(i = 1; i < 16; ++i)
{
//最后输出每一位异或1的和
//就是第一位和第三位是1,其他位是0,输出^5
if(pp[i] == 1)
{
res += 1<<(i-1);
}
}
printf("^ %d ",res);
}
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之后我在看看别人的那个解法,想明白了今后再补上