欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

四省联考第16题, 与异或方程组

2023-03-11 23:05 作者:lequivalent  | 我要投稿

总结: OI 不是白学的.

注: 下面的方法看上去很复杂, 但是如果熟练的话能做到很快. (不过大概还是比不过原神玩家.)

容易发现一个很强的性质, 就是按开关的顺序对状态没有影响.

所以我们设九个开关的状态分别为 x_1%2C%5Ccdots%2Cx_9%5Cin%5C%7B0%2C1%5C%7D (从上到下, 从左到右, 0 表示未按下, 1 表示按下), 方格的状态分别为 y_1%2C%5Ccdots%2Cy_9%5Cin%5C%7B0%2C1%5C%7D (同理).

我们考虑每个方格会如何被其周围的方格影响.

以 y_4 为例, 我们发现它会被 x_1%2Cx_4%2Cx_5%2Cx_7 决定. 

具体地, 我们有 y_4%3Dx_1%20%5Ctext%7B%20xor%20%7D%20x_4%20%5Ctext%7B%20xor%20%7D%20x_5%5Ctext%7B%20xor%20%7D%20x_7.

信息技术课学的好的同学会知道这里的 %5Ctext%7Bxor%7D 指的就是异或运算.

因为这里 x_i%2Cy_i%5Cin%5C%7B0%2C1%5C%7D, 我们可以简单理解成模 2 的加法.

也就是说上面的式子等价于这个式子:

y_4%5Cequiv%20x_1%2Bx_4%2Bx_5%2Bx_7%5Cpmod2

很好理解吧.

所以我们只需要枚举 y_i 把方程组列出来, 解就完事了!

所以下面是方程组构成的增广矩阵 (已经代入了 y_1%3D1%2Cy_i%3D0(1%3Ci%5Cleqslant9) ):

%5Cbegin%7Bbmatrix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end%7Bbmatrix%7D

简单解释一下.

每一行表示一个方程. 前九个数表示九个未知数 x_i 的系数(实际上系数应该都是1和0, 但是那样容易写串), 最后一个数就是 y_i.

比如第一行就表示, x_1%5Ctext%7B%20xor%20%7Dx_2%5Ctext%7B%20xor%20%7Dx_4%3Dy_1, 其中已知 y_1%3D1.

列完了方程组, 考虑消元!

我们知道一般的线性方程组消元人力算起来是很费劲的. 但是这是异或方程组, 有性质:

x%5Ctext%7B%20xor%20%7Dk%5Ctext%7B%20xor%20%7Dk%3Dx , x%5Ctext%7B%20xor%20%7D0%3Dx (容易证明).

也就是说异或两次就相当于什么都没做, 并且 0 不会造成影响.

 并且因为异或是有交换律和结合律的, 我们的消元操作实际上非常简单. 只需要把两个方程异或一下, 都出现的未知数就没了.

多说无用. 直接对上面的矩阵进行消元.

首先我们消 x_1.

我们将第二行的方程异或上第一行:

%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D1%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D2%7D%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D4%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D1%7D%20%5C%5C%0A%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D1%7D%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D2%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D3%7D%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D5%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BBlue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end%7Bbmatrix%7D%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D1%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D2%7D%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D4%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D1%7D%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D3%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D4%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D5%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed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end%7Bbmatrix%7D

很简单吧. 注意最后一行是要算的.

如法炮制消第四行:

%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D1%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D2%7D%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D4%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D1%7D%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%204%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%26%20%203%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%201%7D%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%204%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%205%7D%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%207%7D%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%200%7D%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%209%260%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D1%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D2%7D%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D4%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D1%7D%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%204%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%26%20%203%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D2%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%205%7D%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%207%7D%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D%201%7D%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%209%260%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D

这样就消完一个未知数了!

当然我们也没有必要就执着于按顺序消. 我们可以通过选取恰当的消元顺序, 使消元的效果更好.

比如对于上面的方程组, 我们可以用第二行来消:

%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%201%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%203%7D%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%204%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%205%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D%201%7D%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%202%7D%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%203%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%206%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%200%7D%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%209%260%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%201%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%203%7D%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%204%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%205%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D%201%7D%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%202%7D%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%204%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%205%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%206%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D%201%7D%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%209%260%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D

先别急. 我们会神奇的发现, 用第三行消第五行:

%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%201%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%203%20%26%20%204%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%202%7D%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%204%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%205%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%206%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D%201%7D%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%202%7D%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%204%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%205%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%206%7D%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%208%7D%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%200%7D%20%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%209%260%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%201%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%203%20%26%20%204%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%202%7D%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%204%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%205%7D%26%20%20%7B%5Ccolor%7BRed%7D%206%7D%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D%201%7D%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%7B%5Ccolor%7BBlue%7D%208%7D%26%20%20%26%7B%5Ccolor%7BRed%7D%201%7D%20%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%208%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%208%26%20%209%260%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D

即得 x_8%3D1.

或许这样几步就消出来一个未知数有点碰运气的嫌疑. 不过实际上即便没有这样的观察, 因为这里矩阵的特殊性质(band-matrix), 朴素进行消元也会有不小的概率会遇到这种情况. 即使就是暴力消, 最终的运算量也不会有多大, 在草稿纸上用铅笔橡皮不用几分钟就能消完.

回到具体计算上. 将 x_8%3D1 代入下面三个方程中 (之后不再用颜色区分正在进行消元操作的两行):

%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%201%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%203%20%26%20%204%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%20%26%20%20%26%20%204%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%208%26%20%20%261%20%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%209%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%261%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D

温馨提示: 1%5Ctext%7B%20xor%20%7D1%3D0.

用第九行消第六行, 第六行消第二行:

%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%201%26%20%202%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%203%20%26%20%204%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%20%26%20%20%26%20%204%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%208%26%20%20%261%20%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%209%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%261%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D%5Cbegin%7Bbmatrix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end%7Bbmatrix%7D

此时得到 x_4%3D0.

%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%201%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%208%26%20%20%261%20%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%209%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%261%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D

x_7%3D1. 代入, 然后用第四行消第三行:

%5Cbegin%7Bbmatrix%7D%0A%20%201%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%20%26%20%20%20%26%20%204%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%202%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%20%26%20%202%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%208%26%20%20%261%20%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%203%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%207%26%20%20%26%20%20%261%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%205%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%209%260%20%5C%5C%0A%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%20%26%20%206%26%20%20%26%20%20%26%20%209%261%0A%5Cend%7Bbmatrix%7D%5Cbegin%7Bbmatrix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end%7Bbmatrix%7D

故 x_6%3D1. 由此依次得 x_9%3D0%2Cx_5%3D0%2Cx_2%3D0%2Cx_3%3D1%2Cx_1%3D1.

整理得 x_1%2Cx_2%2Cx_3%2Cx_4%2Cx_5%2Cx_6%2Cx_7%2Cx_8%2Cx_9%3D1%2C0%2C1%2C0%2C0%2C1%2C1%2C1%2C0 (并不规范的写法),

容易验证成立.

由解的唯一性易知最少操作步数为5.

这道题就这么做完了. 因为本人之前也独立搞出过这种东西(毕竟也算是经典谜题了), 做起来还是问题不大的. 但是高考方向出这种题未免有点抽象了. 

不过作为OI选手, 必须指出的是这种东西真的就是异或方程组板子.

https://www.luogu.com.cn/problem/P2962

还有一些类似的应用.

https://www.luogu.com.cn/problem/P3164

https://www.luogu.com.cn/problem/P2447

(方法都是类似的, 不讲了)

四省联考第16题, 与异或方程组的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律