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【C++数论】2447. 最大公因数等于 K 的子数组数目|1602

本文涉及知识点

数论:质数、最大公约数、菲蜀定理

LeetCode2447. 最大公因数等于 K 的子数组数目

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k ,请你统计并返回 nums 的子数组中元素的最大公因数等于 k 的子数组数目。
子数组 是数组中一个连续的非空序列。
数组的最大公因数 是能整除数组中所有元素的最大整数。
示例 1:
输入:nums = [9,3,1,2,6,3], k = 3
输出:4
解释:nums 的子数组中,以 3 作为最大公因数的子数组如下:

  • [9,3,1,2,6,3]
  • [9,3,1,2,6,3]
  • [9,3,1,2,6,3]
  • [9,3,1,2,6,3]
    示例 2:
    输入:nums = [4], k = 7
    输出:0
    解释:不存在以 7 作为最大公因数的子数组。
    提示:
    1 <= nums.length <= 1000
    1 <= nums[i], k <= 109

数论

nums[j…i]的最大公约数最多log(nums[i])个,
tmp[j] 记录nums[j…i]的最大公约数,则tmp单调递增。扣掉重复元素,tmp最多log(nums[i])个元素,因为:tmp[i+1]至少是tmp[i]的两倍。
pre记录 tmp[j]非重复元素,重复元素取下标最大的。及值。
cur各元素 = gcd(pre的质,nums[i])
cur增加nums[i]
cur增加的时候出重。

代码

核心代码

class Solution {
public:
int subarrayGCD(vector<int>& nums, int k) {
int ans = 0;
vector<pair<int, int>> pre;
for (int i = 0; i < nums.size(); i++) {
const int& n = nums[i];
vector<pair<int, int>> dp;
for (const auto& [p, j] : pre) {
const int iNew = gcd(p, n);
if (dp.empty() || (dp.back().first != iNew)) {
dp.emplace_back(iNew, j);
}
}
if (dp.empty() || (dp.back().first != n)) {
dp.emplace_back(n, i);
};
for (int j = 0; j + 1 < dp.size(); j++) {
if (dp[j].first == k) {
ans += dp[j + 1].second - dp[j].second;
}
}
if (dp.back().first == k) { ans += i - dp.back().second + 1; }
pre.swap(dp);
}
return ans;
}
};

单元测试

vector<int> nums;
int k;
TEST_METHOD(TestMethod11)
{
nums = { 9, 3, 1, 2, 6, 3 }, k = 3;
auto res = Solution().subarrayGCD(nums, k);
AssertEx(4, res);
}
TEST_METHOD(TestMethod12)
{
nums = { 4 }, k = 7;
auto res = Solution().subarrayGCD(nums, k);
AssertEx(0, res);
}
TEST_METHOD(TestMethod13)
{
nums = { 3,3,4,1,2 }, k = 1;
auto res = Solution().subarrayGCD(nums, k);
AssertEx(10, res);
}
TEST_METHOD(TestMethod14)
{
nums = { 1000000000 }, k = 1;
auto res = Solution().subarrayGCD(nums, k);
AssertEx(0, res);
}

扩展阅读

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测试环境

操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17
或者 操作系统:win10 开发环境: VS2022 C++17
如无特殊说明,本算法用**C++**实现。


原文地址:https://blog.csdn.net/he_zhidan/article/details/142978190

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