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2897. 对数组执行操作使平方和最大

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums 和一个  整数 k 。

你可以对数组执行以下操作 任意次 :

你需要从最终的数组里选择 k 个元素,并计算它们的 平方 之和。

请你返回你可以得到的 最大 平方和。

由于答案可能会很大,将答案对 109 + 7 取余 后返回。

 

示例 1:

输入:nums = [2,6,5,8], k = 2
输出:261
解释:我们可以对数组执行以下操作:
- 选择 i = 0 和 j = 3 ,同时将 nums[0] 变为 (2 AND 8) = 0 且 nums[3] 变为 (2 OR 8) = 10 ,结果数组为 nums = [0,6,5,10] 。
- 选择 i = 2 和 j = 3 ,同时将 nums[2] 变为 (5 AND 10) = 0 且 nums[3] 变为 (5 OR 10) = 15 ,结果数组为 nums = [0,6,0,15] 。
从最终数组里选择元素 15 和 6 ,平方和为 152 + 62 = 261 。
261 是可以得到的最大结果。

示例 2:

输入:nums = [4,5,4,7], k = 3
输出:90
解释:不需要执行任何操作。
选择元素 7 ,5 和 4 ,平方和为 72 + 52 + 42 = 90 。
90 是可以得到的最大结果。

 

提示:

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class Solution { public: int maxSum(vector<int>& nums, int k) { } };

php 解法, 执行用时: 676 ms, 内存消耗: 31.2 MB, 提交时间: 2023-10-10 10:19:27

class Solution {

    /**
     * @param Integer[] $nums
     * @param Integer $k
     * @return Integer
     */
    function maxSum($nums, $k) {
    	$mod = 10 ** 9 + 7;
    	$ans = 0;
    	$cnt = array_fill(0, 30, 0);
    	foreach ( $nums as $x ) {
    		for ( $i = 0; $i < 30; $i++ ) {
    			$cnt[$i] += $x >> $i & 1;
    		}
    	}
    	while ( $k > 0 ) {
    		$x = 0;
    		for ( $i = 0; $i < 30; $i++ ) {
    			if ( $cnt[$i] > 0 ) {
    				$cnt[$i]--;
    				$x |= 1 << $i;
    			}
    		}
    		$ans = ($ans + $x*$x) % $mod;
    		$k--;
    	}
    	return $ans;
    }
}

golang 解法, 执行用时: 128 ms, 内存消耗: 9.8 MB, 提交时间: 2023-10-10 10:15:34

func maxSum(nums []int, k int) (ans int) {
	const mod = 1_000_000_007
	cnt := [30]int{}
	for _, x := range nums {
		for i := range cnt {
			cnt[i] += x >> i & 1
		}
	}
	for ; k > 0; k-- {
		x := 0
		for i := range cnt {
			if cnt[i] > 0 {
				cnt[i]--
				x |= 1 << i
			}
		}
		ans = (ans + x*x) % mod
	}
	return
}

java 解法, 执行用时: 42 ms, 内存消耗: 57.7 MB, 提交时间: 2023-10-10 10:15:10

public class Solution {
    public int maxSum(List<Integer> nums, int k) {
        final long MOD = 1_000_000_007;
        int[] cnt = new int[30];
        for (int x : nums) {
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                cnt[i] += (x >> i) & 1;
            }
        }
        long ans = 0;
        while (k-- > 0) {
            int x = 0;
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                if (cnt[i] > 0) {
                    cnt[i]--;
                    x |= 1 << i;
                }
            }
            ans = (ans + (long) x * x) % MOD;
        }
        return (int) ans;
    }
}

cpp 解法, 执行用时: 176 ms, 内存消耗: 84.1 MB, 提交时间: 2023-10-10 10:14:57

class Solution {
public:
    int maxSum(vector<int> &nums, int k) {
        const int MOD = 1'000'000'007;
        int cnt[30]{};
        for (int x: nums) {
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                cnt[i] += (x >> i) & 1;
            }
        }
        long long ans = 0;
        while (k--) {
            int x = 0;
            for (int i = 0; i < 30; i++) {
                if (cnt[i] > 0) {
                    cnt[i]--;
                    x |= 1 << i;
                }
            }
            ans = (ans + (long long) x * x) % MOD;
        }
        return ans;
    }
};

python3 解法, 执行用时: 2188 ms, 内存消耗: 30.6 MB, 提交时间: 2023-10-10 10:14:40

# 把1聚到一起
class Solution:
    def maxSum(self, nums: List[int], k: int) -> int:
        m = max(nums).bit_length()
        cnt = [0] * m
        for x in nums:
            for i in range(m):
                cnt[i] += x >> i & 1
        ans = 0
        for _ in range(k):
            x = 0
            for i in range(m):
                if cnt[i]:
                    cnt[i] -= 1
                    x |= 1 << i
            ans += x * x
        return ans % (10 ** 9 + 7)

上一题