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2026世界杯中国线上平台 2026-06-17: 最大子数组异或值。用go说话, 给定一个非负整数数组
发布日期:2026-06-17 00:59 点击次数:147

2026世界杯中国线上平台 2026-06-17: 最大子数组异或值。用go说话, 给定一个非负整数数组

2026-06-17:最大子数组异或值。用go说话,给定一个非负整数数组 nums 和一个整数 k。你需要从中挑选大肆一个通顺非空子数组,使得该子数组内最大值与最小值的差不超越 k。在餍足这一要求的总计子数组中,计较每个子数组的按位异或截止(即把子数组总计元素轮番作念 XOR),并复返这些异或截止里最大的那一个值。

1

0

0

输入: nums = [5,4,5,6], k = 2。

输出: 7。

解说:

礼聘子数组 [5, 4, 5, 6]。

该子数组中最大值与最小值的差为 6 - 4 = 2

该子数组的值为 4 XOR 5 XOR 6 = 7。

题目来独力扣3845。

举座算法分步能干拆解

题目需求梳理:找出总计通顺子数组,餍足子数组内最大值−最小值 ≤ k;在总计正当子数组的异或值中,求最大异或。

数组长度上限4e4,暴力成列总计子数组会超时,代码禁受滑动窗口(单调队伍)+ 二进制无餍试填 + 前缀异或三段式解法,举座分为两大中枢阶段:

第一阶段:单调队伍滑动窗口,预科罚每个右端点对应的最小正当左界限 lefts[]

前置认识

1. 前缀异或数组 sum:sum[0]=0,sum[i] = nums[0]^nums[1]^...^nums[i-1]

大肆子数组 nums[l ... r] 的异或值 = sum[r+1] ^ sum[l],这是异或子数组门径调遣公式。

2. 滑动窗口贬抑:窗口 [left, right] 餍足区间最大值−最小值 ≤ k;若差值超越k,窗口左界限必须右移减轻。

3. 两个单调队伍:

• minQ:单调递加队伍,存储下标,队首是刻下窗口最小值下标;

• maxQ:单调递减队伍,存储下标,队首是刻下窗口最大值下标。

门径1:遍历每个右端点 right(逐一把nums[right]加入窗口)

1. 更新前缀异或:sum[right+1] = sum[right] ^ nums[right],同步记载数组全局最大值mx,用于后续二进制位长度计较。

2. 元素入单调队伍贯注单调性:

• 最小队伍minQ:队尾总计 ≥ 刻下值nums[right] 的下标一王人弹出,再把right追加到队尾。保证队伍内对应数值从小到大,队首持久是窗口最小值。

• 最大队伍maxQ:队尾总计 ≤ 刻下值nums[right] 的下标一王人弹出,再把right追加到队尾。保证队伍内对应数值从大到小,队首持久是窗口最大值。

3. 收缩左界限,保证窗口正当:

轮回判断刻下窗口最大值(nums[maxQ[0]])− 刻下窗口最小值(nums[minQ[0]])> k:

• 左界限left自增1;

• 查验两个队伍队首下标是否小于新left,若小于评释队首元素已滑出窗口,弹出队首;

轮回直到窗口最值差 ≤ k,此时 [left, right] 所以right为右端点、左界限最小的正当窗口,总计左端点在 [left, right] 的子数组nums[l...right] 一王人正当。

4. 记载界限:lefts[right] = left,含义:当子数组右端是right时,正当子数组的左端点l必须 ≥ lefts[right]。

第一阶段输出截止

数组 lefts,长度就是nums长度,每个位置存对应右端点的最小正当左界限;前缀异或数组sum完好构建完成。

第二阶段:二进制高位无餍试填,求最大正当前缀异或差值(最大子数组异或)

中枢念念路

异或最大值优先保证高位尽可能为1,从最高二进制位到最低位逐位尝试:

1. 假定刻下已确信高位截止ans,刻下科罚第i位,尝试把这一位设为1,得到候选值newAns = ans | (1

2. 遍历总计右端点right,查询是否存在前缀异或sum[l],餍足:

• sum[right+1] ^ sum[l] = newAns(若存在,评释能构造出高位为1的更大异或值)

3. 若存在餍足要求的sum[l],则ans第i位固定为1;不然保捏0,无间科罚下一位。

前置准备

1. 由全局最大值mx算出二进制总位数width = bits.Len(uint(mx)),代表最多需要科罚几许个二进制位;

2. 数组last,作用:记载每种前缀异或值s临了一次出现的下标位置,大小为 2^width,运转值-1。

逐位无餍完好进程(从最高位i向下遍历到0)

1. 重置last数组:清空总计记载,仅运升沉 last[0] = 0,对应前缀异或sum[0]=0出现鄙人标0。

2. ans举座左移一位,预留刻下第i位的填充位置;生成候选值 newAns = ans | 1(尝试刻下位填1)。

3. 再次遍历一王人右端点right:

• 截取sum[right+1]的高位s:s = sum[right+1] >> i,松手i位以下低位,只保留高位作念匹配;

• 匹配判断:查询 last[newAns ^ s],世界杯(中国)该值代表能和s异或得到newAns的前缀异或值前次出现的下标;

若下标 ≥ lefts[right],评释存在正当左界限l,子数组异或能达到newAns,平直把ans更新为newAns,跳出刻下right轮回,刻下位确信为1;

• 若不餍足匹配要求,更新last[s] = right+1,记载刻下前缀异或s的最新下标,供后续right匹配使用。

4. 轮回科罚完总计二进制位后,ans即为全局最大正当子数组异或值。

样例 nums=[5,4,5,6], k=2 进程简要演示

阶段1滑动窗口预科罚

逐一right=0,1,2,3计较lefts:

1. right=0(值5):窗口[0,0],最值差0≤2 → lefts[0]=0

2. right=1(值4):窗口[0,1],max5-min4=1≤2 → lefts[1]=0

3. right=2(值5):窗口[0,2],max5-min4=1≤2 → lefts[2]=0

4. right=3(值6):窗口[0,3],max6-min4=2≤2 → lefts[3]=0

最终lefts=[0,0,0,0],总计右端点的正当左界限都从0动手,总计这个词数组是正当窗口。

前缀异或sum=[0,5,1,4,2]

阶段2二进制无餍求最大异或

mx=6,二进制110,width=3,科罚i=2、1、0三位:

1. 最高位i=2(4的位):尝试ans第2位为1,遍历总计前缀异或,存在匹配,ans=4;

2. i=1(2的位):尝试重复2,newAns=6,存在匹配,ans=6;

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3. i=0(1的位):尝试重复1,newAns=7,存在正当前缀匹配,ans=7;

最终复返7,与样例输出一致。

工夫复杂度分析

1. 第一阶段:单调滑动窗口 O(n)

n = nums长度(上限4e4)

• 每个元素只会入队、出队minQ、maxQ各1次,队伍操作总次数不超越2n;

• 外层right轮回n次,内层收缩left轮回举座最多引申n次,无嵌套平日操作;

举座线性 O(n)。

2. 第二阶段:二进制无餍 O(width × n)

• width:nums[i]

• 外层二进制轮回:固定最多15次;

• 内层每次完好遍历数组n个right,单层轮回O(n);

该阶段总复杂度 O(15×n) = O(n)。

总工夫复杂度

两段相加:O(n) + O(15n) = O(n),n≤4e4,计较量极低,不会超时。

独特空间复杂度(不计输入nums)

1. lefts数组:长度n → O(n)

2. sum前缀异或数组:长度n+1 → O(n)

3. minQ、maxQ单调队伍:最多存储n个下标,共计O(n)

4. last数组:大小 2^width,width最大15 → 2^15=32768,常数空间O(1)

总和外空间复杂度:O(n)。

Go完好代码如下:

package main

import (

"fmt"

"math/bits"

)

func maxXor(nums []int, k int) (ans int) {

// 预科罚:当窗口右端点在 right 时,窗口左端点在 lefts[right]

// 顺带算出前缀异或和、nums 的最大值

n := len(nums)

lefts := make([]int, n)

sum := make([]int, len(nums)+1)

mx := 0

var minQ, maxQ []int

left := 0

for right, x := range nums {

sum[right+1] = sum[right] ^ x

mx = max(mx, x)

// 1. 入

forlen(minQ) > 0 && x

minQ = minQ[:len(minQ)-1]

}

minQ = append(minQ, right)

forlen(maxQ) > 0 && x >= nums[maxQ[len(maxQ)-1]] {

maxQ = maxQ[:len(maxQ)-1]

}

maxQ = append(maxQ, right)

// 2. 出

for nums[maxQ[0]]-nums[minQ[0]] > k {

left++

if minQ[0]

minQ = minQ[1:]

}

if maxQ[0]

maxQ = maxQ[1:]

}

}

// 3. 记载此时的 left

lefts[right] = left

}

// 试填法

width := bits.Len(uint(mx))

last := make([]int, 1

for i := width - 1; i >= 0; i-- {

for j := range1

last[j] = -1

}

last[0] = 0// sum[0] = 0 的位置是 0

ans

newAns := ans | 1

for right, l := range lefts {

s := sum[right+1] >> i // 去掉低位,只看高位

if last[newAns^s] >= l { // newAns^s 存在,且在窗口内

ans = newAns // 最终谜底第 i 位填 1

break

}

last[s] = right + 1

}

}

return

}

func main {

nums := []int{5, 4, 5, 6}

k := 2

result := maxXor(nums, k)

fmt.Println(result)

}

Python完好代码如下:

# -*-coding:utf-8-*-

from typing import List

def maxXor(nums: List[int], k: int) -> int:

n = len(nums)

lefts = [0] * n

prefix_sum = [0] * (n + 1)

mx = 0

# 单调队伍求窗口左端点

min_q = []

max_q = []

left = 0

for right, x in enumerate(nums):

prefix_sum[right + 1] = prefix_sum[right] ^ x

mx = max(mx, x)

# 入队

while min_q and x

min_q.pop

min_q.append(right)

while max_q and x >= nums[max_q[-1]]:

max_q.pop

max_q.append(right)

# 出队

while nums[max_q[0]] - nums[min_q[0]] > k:

left += 1

if min_q[0]

min_q.pop(0)

if max_q[0]

max_q.pop(0)

# 记载此时的左端点

lefts[right] = left

# 试填法求最大异或值

width = mx.bit_length

ans = 0

for i in range(width - 1, -1, -1):

# 运升沉 last 数组

last = [-1] * (1

last[0] = 0 # prefix_sum[0] = 0 的位置是 0

ans

new_ans = ans | 1

found = False

for right, l in enumerate(lefts):

s = prefix_sum[right + 1] >> i # 去掉低位,只看高位

if last[new_ans ^ s] >= l: # new_ans^s 存在,且在窗口内

ans = new_ans # 最终谜底第 i 位填 1

found = True

break

last[s] = right + 1

if not found:

# 淌若没找到,ans 保捏原样(第 i 位为 0)

pass

return ans

def main:

nums = [5, 4, 5, 6]

k = 2

result = maxXor(nums, k)

print(result)

if __name__ == "__main__":

main

C++完好代码如下:

#include

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

int maxXor(vector& nums, int k) {

int n = nums.size;

vector lefts(n);

vector prefix_sum(n + 1, 0);

int mx = 0;

// 单调队伍求窗口左端点

deque min_q, max_q;

int left = 0;

for (int right = 0; right

int x = nums[right];

prefix_sum[right + 1] = prefix_sum[right] ^ x;

mx = max(mx, x);

// 入队

while (!min_q.empty && x

min_q.pop_back;

}

min_q.push_back(right);

while (!max_q.empty && x >= nums[max_q.back]) {

max_q.pop_back;

}

max_q.push_back(right);

// 出队

while (nums[max_q.front] - nums[min_q.front] > k) {

left++;

if (min_q.front

min_q.pop_front;

}

if (max_q.front

max_q.pop_front;

}

}

// 记载此时的左端点

lefts[right] = left;

}

// 试填法求最大异或值

int width = 0;

int temp = mx;

while (temp > 0) {

width++;

temp >>= 1;

}

if (width == 0) width = 1; // 科罚 mx = 0 的情况

int ans = 0;

for (int i = width - 1; i >= 0; i--) {

// 运升沉 last 数组

int last_size = 1

vector last(last_size, -1);

last[0] = 0; // prefix_sum[0] = 0 的位置是 0

ans

int new_ans = ans | 1;

bool found = false;

for (int right = 0; right

int l = lefts[right];

int s = prefix_sum[right + 1] >> i; // 去掉低位,只看高位

// 查验 new_ans ^ s 是否存在,且在窗口内

if (last[new_ans ^ s] >= l) {

ans = new_ans; // 最终谜底第 i 位填 1

found = true;

break;

}

last[s] = right + 1;

}

// 淌若没找到,ans 保捏原样(第 i 位为 0)

}

return ans;

}

int main {

vector nums = {5, 4, 5, 6};

int k = 2;

int result = maxXor(nums, k);

cout

return0;

}

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