2680.最大或值

目标

给你一个下标从 0 开始长度为 n 的整数数组 nums 和一个整数 k 。每一次操作中,你可以选择一个数并将它乘 2 。

你最多可以进行 k 次操作,请你返回 nums[0] | nums[1] | ... | nums[n - 1] 的最大值。

a | b 表示两个整数 a 和 b 的 按位或 运算。

示例 1:

输入:nums = [12,9], k = 1
输出:30
解释:如果我们对下标为 1 的元素进行操作,新的数组为 [12,18] 。此时得到最优答案为 12 和 18 的按位或运算的结果,也就是 30 。

示例 2:

输入:nums = [8,1,2], k = 2
输出:35
解释:如果我们对下标 0 处的元素进行操作,得到新数组 [32,1,2] 。此时得到最优答案为 32|1|2 = 35 。

说明:

  • 1 <= nums.length <= 10^5
  • 1 <= nums[i] <= 10^9
  • 1 <= k <= 15

思路

有一个整数数组 nums,最多可以对它执行 k 次操作,每次操作可以任选一个数将其左移 1 位。求操作后数组所有元素的最大或值。

操作集中到同一个数上可以将最高有效位移到最高,少一次操作最高位就低一位。问题的关键在于,如果所有数字都有相同的最高有效位,移哪个是不确定的。

这时就需要枚举操作数了,每选择一个操作数就需要重新计算其余元素的或值。由于或运算没有逆运算,我们无法撤销已经或进去的值。

直接的想法是计算或前缀、后缀,枚举所有元素,将其左移 k 次,然后与前后缀进行或运算,取最大值。

网友提供了另一种基于位运算的解法,计算全体元素的或值,同时计算所有 bit 位上存在重复 1 的位置,通过异或运算将当前元素对或值的贡献抵消,然后补上重复位置上的 1

代码


/**
 * @date 2025-03-21 0:08
 */
public class MaximumOr2680 {

    public long maximumOr_v1(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        int or = 0;
        int multiBits = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            multiBits = multiBits | or & nums[i];
            or = or | nums[i];
        }
        long res = 0L;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            res = Math.max(res, or ^ nums[i] | multiBits | ((long) nums[i] << k));
        }
        return res;
    }

    public long maximumOr(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        int[] prefix = new int[n + 1];
        int[] suffix = new int[n + 1];
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            prefix[i] = prefix[i - 1] | nums[i - 1];
            suffix[n - i] = suffix[n - i + 1] | nums[n - i];
        }
        long res = 0L;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            res = Math.max(res, prefix[i] | suffix[i + 1] | ((long) nums[i] << k));
        }
        return res;
    }

}

性能

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