package class07;

// 给定一个正数组成的数组，长度一定大于1，求数组中哪两个数与的结果最大
public class Code01_MaxAndValue {

	// O(N^2)的暴力解
	public static int maxAndValue1(int[] arr) {
		int N = arr.length;
		int max = Integer.MIN_VALUE;
		for (int i = 0; i < N; i++) {
			for (int j = i + 1; j < N; j++) {
				max = Math.max(max, arr[i] & arr[j]);
			}
		}
		return max;
	}

	// O(N)的解
	// 因为是正数，所以不用考虑符号位(31位)
	// 首先来到30位，假设剩余的数字有N个(整体)，看看这一位是1的数，有几个
	// 如果有0个、或者1个
	// 说明不管怎么在数组中选择，任何两个数&的结果在第30位上都不可能有1了
	// 答案在第30位上的状态一定是0，
	// 保留剩余的N个数，继续考察第29位，谁也不淘汰(因为谁也不行，干脆接受30位上没有1的事实)
	// 如果有2个，
	// 说明答案就是这两个数(直接返回答案)，因为别的数在第30位都没有1，就这两个数有。
	// 如果有>2个，比如K个
	// 说明答案一定只用在这K个数中去选择某两个数，因为别的数在第30位都没有1，就这K个数有。
	// 答案在第30位上的状态一定是1，
	// 只把这K个数作为剩余的数，继续考察第29位，其他数都淘汰掉
	// .....
	// 现在来到i位，假设剩余的数字有M个，看看这一位是1的数，有几个
	// 如果有0个、或者1个
	// 说明不管怎么在M个数中选择，任何两个数&的结果在第i位上都不可能有1了
	// 答案在第i位上的状态一定是0，
	// 保留剩余的M个数，继续考察第i-1位
	// 如果有2个，
	// 说明答案就是这两个数(直接返回答案)，因为别的数在第i位都没有1，就这两个数有。
	// 如果有>2个，比如K个
	// 说明答案一定只用在这K个数中去选择某两个数，因为别的数在第i位都没有1，就这K个数有。
	// 答案在第i位上的状态一定是1，
	// 只把这K个数作为剩余的数，继续考察第i-1位，其他数都淘汰掉
	public static int maxAndValue2(int[] arr) {
		// arr[0...M-1]  arr[M....]
		int M = arr.length;
		int ans = 0;
		for (int bit = 30; bit >= 0; bit--) {
			// arr[0...M-1] arr[M...]
			int i = 0;
			int tmp = M;
			while (i < M) { // arr[0...M-1]
				if ((arr[i] & (1 << bit)) == 0) {
					swap(arr, i, --M);
				} else {
					i++;
				}
			}
			if (M == 2) { // arr[0,1] 
				return arr[0] & arr[1];
			}
			if (M < 2) {
				M = tmp;
			} else { // > 2个数  bit位上有1
				ans |= (1 << bit);
			}
		}
		return ans;
	}

	public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
		int tmp = arr[i];
		arr[i] = arr[j];
		arr[j] = tmp;
	}

	public static int[] randomArray(int size, int range) {
		int[] arr = new int[size];
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			arr[i] = (int) (Math.random() * range) + 1;
		}
		return arr;
	}

	public static void main(String[] args) {
		int maxSize = 50;
		int range = 30;
		int testTime = 1000000;
		System.out.println("测试开始");
		for (int i = 0; i < testTime; i++) {
			int size = (int) (Math.random() * maxSize) + 2;
			int[] arr = randomArray(size, range);
			int ans1 = maxAndValue1(arr);
			int ans2 = maxAndValue2(arr);
			if (ans1 != ans2) {
				System.out.println("Oops!");
			}
		}
		System.out.println("测试结束");

	}

}