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可被k整除的子数组数

algorithm

我在采访中提出了以下问题,尽管我给出了可行的实施方案,但效率不够。

数组A的切片是任意一对整数(P,Q),因此0≤P≤Q <N。如果数字A [P] + A [P +1] + … + A [Q-1] + A
[Q]可被K整除。

我被要求编写的函数必须返回被K整除的切片数。期望的时间复杂度为O(max(N,K)),空间复杂度为O(K)。

我的解决方案是最简单的,一个在另一个内部循环,并检查每个切片:O(n ^ 2)

我一直在想,但我真的不知道如何在O(max(N,K))中做到这一点。

它可能是子集和问题的一个变体,但我不知道如何计算每个子数组

编辑:数组中的元素可能是负数。这是一个例子:

A = {4, 5, 0, -2, -3, 1}, K = 5

Function must return 7, because there are 7 subarrays which sums are divisible by 5
{4, 5, 0, -2, -3, 1}
{5}
{5, 0}
{5, 0, -2, -3}
{0}
{0, -2, -3}
{-2, -3}

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2020-07-28

共1个答案

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由于您只对可被K整除的数感兴趣,因此可以对K取模进行所有计算。考虑累积和数组S,使S[i] = S[0] + S[1] + ... + S[i]。然后(P,Q)是一个可被K iff整除的切片S[P] = S[Q](请记住,我们对所有模进行模运算)。因此,您只需要为[0,…,K-1]的每个可能值计数在S中出现的次数。

这是一些伪代码:

B = new array( K )
B[0]++
s = 0
for i = 0 to N - 1
  s = ( s + A[i] ) % K
  B[s]++
ans = 0
for i = 0 to K - 1
  ans = ans + B[i] * ( B[i] - 1 ) / 2

一旦知道它们是S中具有值i的x个像元,便要计算切片的数量,即从值i的像元开始到值i的像元结束的切片数,即为x ( x - 1 ) / 2。为了解决边缘问题,我们添加了一个值为0的像元。

x ( x - 1 ) / 2代表什么:假设我们的数组为[4,5,0],并且4的频率作为前缀和为x,在这种情况下为3。现在我们可以从x的值得出结论,至少存在x-1个数字,它们可以被k整除或mod
k等于0。现在,这些x-1数字中可能的子数组总数为1 + 2 + 3 … +(x-1)是( ( x - 1 ) * ( ( x - 1 ) + 1 ) / 2。(从1到N的求和的标准公式,其中N代表(x-1)。

2020-07-28