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一道公约数的难题

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ACM算法日常
发布2022-03-04 12:44:27
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发布2022-03-04 12:44:27
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文章被收录于专栏:ACM算法日常

本次周赛最后一题主要考察对公约数的使用。

题意:给一个数组,任意两个数字相乘,乘积结果可以被k整除的个数。

例子:

输入:nums = [1,2,3,4,5], k = 2

输出:7

暴力思路

这个题目如果使用暴力解法会超时,暴力解法就是遍历任意两个数字,计算结果能否整除k。复杂度。

优化思路

假设,任意两个数字x、y,如果,那么y有什么特点呢?

显然,我们可以求出k和x的最大公约数6,标准库有gcd函数可以直接求出结果。,也就是说,y只要是4的整数倍就可以和x结合起来被k整除。

有一个特殊情况是,如果,,公约数是2,,此时2的整数倍包括6,如果y取值为6,那么,此时会出现重复计数,需要最后过滤掉。

基于这个特性,我们不难推出解题逻辑:

1 统计数组中所有数字的次数

2 统计所有数字的整数倍的次数s,比如2,那么2、4、6、8...的次数都要算进去

3 通过上面的公约数推算计算y的情况个数

4 过滤特殊情况

5 返回ans/2,因为x和y是对称的

代码语言:javascript
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class Solution {
public:
    long long coutPairs(vector<int>& nums, int k) {
        // 取得最大数字m
        int m = *max_element(nums.begin(), nums.end());
        // 创建2个数组
        vector<long long> cnt(m + 1), s(m + 1);
        //统计数字x出现的次数
        for (int x : nums) cnt[x] += 1;

        // 计算数字i的倍数的数量,比如2,那么2、4、6、8...所有数字的数量
        for (int i = 1; i <= m; i += 1)
            for (int j = i; j <= m; j += i) {
                s[i] += cnt[j];
            }
        long long ans = 0;
        for (int i = 1; i <= m; i += 1) {
            // 计算k-24 i-18最大公约数是6,k剩余部分是4
            // k-4 i-6
            int x = k / gcd(k, i);
            if (x <= m) ans += cnt[i] * s[x];
        }
        // 注意上面gcd出来的x可能是i的约数,这样重复计数了i,这里需要将i去掉
        for (long long i = 1; i <= m; i += 1)
            if ((long long)i * i % k == 0) ans -= cnt[i];
        return ans / 2;
    }
};
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原始发表:2022-02-21,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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