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C. Trip to the Olympiad 解题思路
核心目标与异或性质分析
本题要求在给定范围 [L,R] 内,找到三个互不相同的数字 a,b,c,使得目标和 Sum=(a⊕b)+(b⊕c)+(c⊕a) 最大。
我们首先分析异或和的性质。对于任意一个二进制位 i,它对总和 Sum 的贡献是 $ 2^i$ 乘以该位上三个异或结果 (a⊕b)i,(b⊕c)i,(c⊕a)i 之和。
在一个特定的位 i 上,数字 a,b,c 的位值(bit values)只有四种组合会产生非零贡献:
- (0,0,1) 或其排列: 此时 (a⊕b)i=0,(b⊕c)i=1,(c⊕a)i=1。总和为 $ 0 + 1 + 1 = 2$。
- (1,1,0) 或其排列: 此时 (a⊕b)i=0,(b⊕c)i=1,(c⊕a)i=1。总和为 $ 0 + 1 + 1 = 2$。
- (0,0,0) 或 (1,1,1): 此时所有异或结果均为 $ 0$。总和为 $ 0$。
因此,要使总和 Sum 最大,我们应该尽量使高位的三个数字在该位上呈现 (0,0,1) 或 (1,1,0) 的模式,以保证每一位都能贡献最大值 $ 2 \cdot 2^i$。
寻找关键位 k