CODE FESTIVAL THANKS 2017 F - Limited Xor Subset (500 点)

ここでは行列の掃き出し法で殴ってみる

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問題概要

個の正の整数 が与えられる。これらのうち 個以上選んで、その XOR 和が となるようにしたい。そのような選び方が何通りあるか、1000000007 で割った余りを求めよ。

制約

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考えたこと

実は本番、 という制約を完全に見落としいて、F2 体の連立方程式のランクを求めて殴って通した。。。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <bitset>
using namespace std;
#define COUT(x) cout<<#x<<" = "<<(x)<<" (L"<<__LINE__<<")"<<endl


const int MAX_ROW = 20; // to be set appropriately
const int MAX_COL = 110000; // to be set appropriately
struct BitMatrix {
    int H, W;
    bitset<MAX_COL> val[MAX_ROW];
    BitMatrix(int m = 1, int n = 1) : H(m), W(n) {}
    inline bitset<MAX_COL>& operator [] (int i) {return val[i];}
};

ostream& operator << (ostream& s, BitMatrix A) {
    s << endl; 
    for (int i = 0; i < A.H; ++i) {
        for (int j = 0; j < A.W; ++j) {
            s << A[i][j] << ", ";
        }
        s << endl;
    }
    return s;
}

int GaussJordan(BitMatrix &A, bool is_extended = false) {
    int rank = 0;
    for (int col = 0; col < A.W; ++col) {
        if (is_extended && col == A.W - 1) break;
        int pivot = -1;
        for (int row = rank; row < A.H; ++row) {
            if (A[row][col]) {
                pivot = row;
                break;
            }
        }
        if (pivot == -1) continue;
        swap(A[pivot], A[rank]);
        for (int row = 0; row < A.H; ++row) {
            if (row != rank && A[row][col]) A[row] ^= A[rank];
        }
        ++rank;
    }
    return rank;
}

int linear_equation(BitMatrix A, vector<int> b, vector<int> &res) {
    int m = A.H, n = A.W;
    BitMatrix M(m, n + 1);
    for (int i = 0; i < m; ++i) {
        for (int j = 0; j < n; ++j) M[i][j] = A[i][j];
        M[i][n] = b[i];
    }
    int rank = GaussJordan(M, true);

    // check if it has no solution
    for (int row = rank; row < m; ++row) if (M[row][n]) return -1;

    // answer
    res.assign(n, 0);
    for (int i = 0; i < rank; ++i) res[i] = M[i][n];
    return rank;
}



const int MOD = 1000000007;
long long modpow(long long a, long long n, long long mod) {
    long long res = 1;
    while (n > 0) {
        if (n & 1) res = res * a % mod;
        a = a * a % mod;
        n >>= 1;
    }
    return res;
}
    
int main() {
    int N, K; cin >> N >> K;
    vector<int> a(N);
    for (int i = 0; i < N; ++i) cin >> a[i];

    const int DIGIT = 20;
    BitMatrix A(DIGIT, N);
    vector<int> b(DIGIT), res;
    for (int d = 0; d < DIGIT; ++d) {
        for (int i = 0; i < N; ++i) {
            if (a[i] & (1<<d)) A[d][i] = 1;
        }
        if (K & (1<<d)) b[d] = 1;
    }
    int rank = linear_equation(A, b, res);
    if (rank == -1) cout << 0 << endl;
    else cout << modpow(2LL, N - rank, MOD) << endl;
}