原题链接:421.数组中两个数的最大异或值
题目描述:
看懂题解:
暴力的匹配没有什么好说的,题目中提到进阶为O(n),那么肯定需要在遍历到每个数 num[i]
的时候就找到和他异或值最大的数 num[j]
,并看是否能更新最大的异或值 x
。
对于每个数 num[i]
,我们选择都对他的二进制表示建一棵字典树,即下面代码中的 add
函数,当前位为0的向左建树,当前位为1的向右建树。
然后找出 num[i]
对应的最大异或值,即 check
函数:(执行前,字典树中已经包含 num[0 ~ i-1]
),取出 num[i]
的从高到低每一位,在字典树中看这一位是否有相反位存在,也就是尽可能让 x
当前位为1。
代码如下:
class Solution {
// 字典树的根节点
Trie root = new Trie();
// 数据范围2^31 最高位的二进制位编号为 30
static final int HIGH_BIT = 30;
public int findMaximumXOR(int[] nums) {
int n = nums.length;
int x = 0;
for (int i = 1; i < n; ++i) {
// 将 nums[i-1] 放入字典树,此时 nums[0 .. i-1] 都在字典树中
add(nums[i - 1]);
// 将 nums[i] 看作 ai,找出最大的 x 更新答案
x = Math.max(x, check(nums[i]));
}
return x;
}
public void add(int num) {
Trie cur = root;
for (int k = HIGH_BIT; k >= 0; --k) {
int bit = (num >> k) & 1;
if (bit == 0) { //当前位为0则向左建树
if (cur.left == null) {
cur.left = new Trie();
}
cur = cur.left;
}
else { //为1则向右
if (cur.right == null) {
cur.right = new Trie();
}
cur = cur.right;
}
}
}
public int check(int num) {
Trie cur = root;
int x = 0; //直接计算出最大异或值
for (int k = HIGH_BIT; k >= 0; --k) {
int bit = (num >> k) & 1;
if (bit == 0) {
// 当前位为0,需要有数这一位是1,x的这一位才能为1
// a_i 的第 k 个二进制位为 0,应当往表示 1 的子节点 right 走
if (cur.right != null) {
cur = cur.right;
x = x * 2 + 1;
} else { // 没有那也没办法
cur = cur.left;
x = x * 2;
}
} else {
// a_i 的第 k 个二进制位为 1,应当往表示 0 的子节点 left 走
if (cur.left != null) {
cur = cur.left;
x = x * 2 + 1;
} else {
cur = cur.right;
x = x * 2;
}
}
}
return x;
}
}
class Trie {
// 左子树指向表示 0 的子节点
Trie left = null;
// 右子树指向表示 1 的子节点
Trie right = null;
}