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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:42:06.482000             🧑  作者: Mango

重新排列数组元素,以使前N-1个元素的按位与等于最后一个元素

介绍

在计算机科学中,位运算是一种对二进制数进行操作的技术。与运算(&)是其中一种常见的位运算,它的特点是只有当两个操作数的对应位都为1时,结果的该位才为1。本题目要求给定一个长度为N的数组,重新排列数组中的元素,使得前N-1个元素的按位与等于最后一个元素。

解题思路

考虑到只有在两个数的对应位都为1时,与运算才能得到1,因此可以观察最后一个元素的二进制表示,若该元素的最后一位为1,则前N-1个元素的最后一位也必须为1,否则按位与的结果为0。同理,倒数第二位必须为1或0,以此类推。因此,我们可以先将原数组中所有元素按二进制表示的最后一位进行分组,使得同一组内所有元素在最后一位上的值相等。然后再在每个分组中按照倒数第二位进行分组,以此类推,直到第一位。最后将所有分组中的元素按照顺序进行排列。

代码示例
def rearrange_array(arr):
    # 先按照二进制表示的最后一位将原数组进行分组
    groups = [[] for _ in range(2)]
    for num in arr:
        group_idx = num & 1  # 获取该元素在二进制下的最后一位
        groups[group_idx].append(num)
    
    # 再按照二进制表示的倒数第二位-第一位依次将每个分组进行分组
    for j in range(2, -1, -1):
        new_groups = [[] for _ in range(2)]
        for group in groups:
            for num in group:
                group_idx = (num >> j) & 1  # 获取num在二进制下的第j位
                new_groups[group_idx].append(num)
        groups = new_groups
    
    # 将所有分组中的元素按照顺序进行排列
    res = []
    for group in groups:
        res += group
    return res

以上是Python实现的示例代码,时间复杂度为O(NlogN)。