Elija un número entero K tal que se minimice el máximo de los valores xor de K con todos los elementos de Array

Dada una array A que consta de N enteros no negativos, la tarea es elegir un entero K tal que se minimice el máximo de los valores xor de K con todos los elementos de la array. En otras palabras, encuentre el valor mínimo posible de Z, donde Z = max(A[i] xor K) , 0 <= i <= n-1, para algún valor de K. 
Ejemplos: 
 

Entrada: A = [1, 2, 3] 
Salida:
Explicación: 
Al elegir K = 3, max(A[i] xor 3) = 2, y este es el valor mínimo posible.
Entrada: A = [3, 2, 5, 6] 
Salida:
 

Planteamiento: Para resolver el problema mencionado anteriormente utilizaremos la recursividad . Comenzaremos desde el bit más significativo en la función recursiva. 
 

  • En el paso recursivo, divida el elemento en dos secciones: una con el bit actual activado y la otra con el bit actual desactivado. Si alguna de las secciones no tiene un solo elemento, entonces este bit en particular para K se puede elegir de tal manera que el valor xor final tenga 0 en esta posición de bit (dado que nuestro objetivo es minimizar este valor) y luego continuar con el siguiente bit en el siguiente paso recursivo. 
     
  • Si ambas secciones tienen algunos elementos, explore ambas posibilidades colocando 0 y 1 en esta posición de bit y calculando la respuesta usando la sección correspondiente en la próxima llamada recursiva. 
    Sea answer_on el valor si se coloca 1 y answer_off el valor si se coloca 0 en esta posición (pos). Dado que ambas secciones no están vacías, independientemente del bit que elijamos para K, se agregarán  2 pos al valor final.
    Para cada paso recursivo: 
     

respuesta = min(respuesta_activada, respuesta_desactivada) + 2 posiciones 
 

A continuación se muestra la implementación del enfoque anterior: 
 

C++

// C++ implementation to find Minimum
// possible value of the maximum xor
// in an array by choosing some integer
 
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
// Function to calculate Minimum possible
// value of the Maximum XOR in an array
int calculate(vector<int>& section, int pos)
{
    // base case
    if (pos < 0)
        return 0;
 
    // Divide elements into two sections
    vector<int> on_section, off_section;
 
    // Traverse all elements of current
    // section and divide in two groups
    for (auto el : section) {
        if (((el >> pos) & 1) == 0)
            off_section.push_back(el);
 
        else
            on_section.push_back(el);
    }
 
    // Check if one of the sections is empty
    if (off_section.size() == 0)
        return calculate(on_section, pos - 1);
 
    if (on_section.size() == 0)
        return calculate(off_section, pos - 1);
 
    // explore both the possibilities using recursion
    return min(calculate(off_section, pos - 1),
               calculate(on_section, pos - 1))
           + (1 << pos);
}
 
// Function to calculate minimum XOR value
int minXorValue(int a[], int n)
{
    vector<int> section;
    for (int i = 0; i < n; i++)
        section.push_back(a[i]);
 
    // Start recursion from the
    // most significant pos position
    return calculate(section, 30);
}
 
// Driver code
int main()
{
    int N = 4;
 
    int A[N] = { 3, 2, 5, 6 };
 
    cout << minXorValue(A, N);
 
    return 0;
}

Java

// Java implementation to find Minimum
// possible value of the maximum xor
// in an array by choosing some integer
import java.util.*;
 
class GFG{
 
// Function to calculate Minimum possible
// value of the Maximum XOR in an array
static int calculate(Vector<Integer> section, int pos)
{
 
    // Base case
    if (pos < 0)
        return 0;
 
    // Divide elements into two sections
    Vector<Integer> on_section = new Vector<Integer>(),
                   off_section = new Vector<Integer>();
 
    // Traverse all elements of current
    // section and divide in two groups
    for(int el : section)
    {
       if (((el >> pos) & 1) == 0)
           off_section.add(el);
       else
           on_section.add(el);
    }
 
    // Check if one of the sections is empty
    if (off_section.size() == 0)
        return calculate(on_section, pos - 1);
 
    if (on_section.size() == 0)
        return calculate(off_section, pos - 1);
 
    // Explore both the possibilities using recursion
    return Math.min(calculate(off_section, pos - 1),
                    calculate(on_section, pos - 1)) +
                             (1 << pos);
}
 
// Function to calculate minimum XOR value
static int minXorValue(int a[], int n)
{
    Vector<Integer> section = new Vector<Integer>();
 
    for(int i = 0; i < n; i++)
       section.add(a[i]);
 
    // Start recursion from the
    // most significant pos position
    return calculate(section, 30);
}
 
// Driver code
public static void main(String[] args)
{
    int N = 4;
    int A[] = { 3, 2, 5, 6 };
 
    System.out.print(minXorValue(A, N));
}
}
 
// This code is contributed by Princi Singh

Python3

# Python3 implementation to find Minimum
# possible value of the maximum xor
# in an array by choosing some integer
  
# Function to calculate Minimum possible
# value of the Maximum XOR in an array
 
def calculate(section, pos):
 
    # base case
    if (pos < 0):
        return 0
  
    # Divide elements into two sections
    on_section = []
    off_section = []
  
    # Traverse all elements of current
    # section and divide in two groups
    for el in section:
        if (((el >> pos) & 1) == 0):
            off_section.append(el)
  
        else:
            on_section.append(el)
  
    # Check if one of the sections is empty
    if (len(off_section) == 0):
        return calculate(on_section, pos - 1)
  
    if (len(on_section) == 0):
        return calculate(off_section, pos - 1)
  
    # explore both the possibilities using recursion
    return min(calculate(off_section, pos - 1),
               calculate(on_section, pos - 1))+ (1 << pos)
  
# Function to calculate minimum XOR value
def minXorValue(a, n):
    section = []
    for i in range( n):
        section.append(a[i]);
  
    # Start recursion from the
    # most significant pos position
    return calculate(section, 30)
  
# Driver code
if __name__ == "__main__":
    N = 4
  
    A = [ 3, 2, 5, 6 ]
  
    print(minXorValue(A, N))
  
# This code is contributed by chitranayal   

C#

// C# implementation to find minimum
// possible value of the maximum xor
// in an array by choosing some integer
using System;
using System.Collections.Generic;
 
class GFG{
 
// Function to calculate minimum possible
// value of the maximum XOR in an array
static int calculate(List<int> section, int pos)
{
     
    // Base case
    if (pos < 0)
        return 0;
 
    // Divide elements into two sections
    List<int> on_section = new List<int>(),
             off_section = new List<int>();
 
    // Traverse all elements of current
    // section and divide in two groups
    foreach(int el in section)
    {
        if (((el >> pos) & 1) == 0)
            off_section.Add(el);
        else
            on_section.Add(el);
    }
 
    // Check if one of the sections is empty
    if (off_section.Count == 0)
        return calculate(on_section, pos - 1);
 
    if (on_section.Count == 0)
        return calculate(off_section, pos - 1);
 
    // Explore both the possibilities using recursion
    return Math.Min(calculate(off_section, pos - 1),
                    calculate(on_section, pos - 1)) +
                             (1 << pos);
}
 
// Function to calculate minimum XOR value
static int minXorValue(int []a, int n)
{
    List<int> section = new List<int>();
 
    for(int i = 0; i < n; i++)
       section.Add(a[i]);
 
    // Start recursion from the
    // most significant pos position
    return calculate(section, 30);
}
 
// Driver code
public static void Main(String[] args)
{
    int N = 4;
    int []A = { 3, 2, 5, 6 };
 
    Console.Write(minXorValue(A, N));
}
}
 
// This code is contributed by Princi Singh

Javascript

<script>
// Javascript implementation to find Minimum
// possible value of the maximum xor
// in an array by choosing some integer
 
// Function to calculate Minimum possible
// value of the Maximum XOR in an array
function calculate(section, pos)
{
    // base case
    if (pos < 0)
        return 0;
 
    // Divide elements into two sections
    let on_section = [], off_section = [];
 
    // Traverse all elements of current
    // section and divide in two groups
    for (let el = 0; el < section.length; el++) {
        if (((section[el] >> pos) & 1) == 0)
            off_section.push(section[el]);
 
        else
            on_section.push(section[el]);
    }
 
    // Check if one of the sections is empty
    if (off_section.length == 0)
        return calculate(on_section, pos - 1);
 
    if (on_section.length == 0)
        return calculate(off_section, pos - 1);
 
    // explore both the possibilities using recursion
    return Math.min(calculate(off_section, pos - 1),
               calculate(on_section, pos - 1))
           + (1 << pos);
}
 
// Function to calculate minimum XOR value
function minXorValue(a, n)
{
    let section = [];
    for (let i = 0; i < n; i++)
        section.push(a[i]);
 
    // Start recursion from the
    // most significant pos position
    return calculate(section, 30);
}
 
// Driver code
    let N = 4;
 
    let A = [ 3, 2, 5, 6 ];
 
    document.write(minXorValue(A, N));
 
</script>
Producción: 

5

 

Complejidad de tiempo: O(N * log(max(A i ))
 

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por king_tsar y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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