C++中计算排序数组中乘积小于k的数对


给定一个排序的整型数组和一个整型变量x,任务是从给定数组中形成数对,计算数对中元素的乘积,并检查计算出的乘积是否小于k。

输入

int arr[] = {2, 7, 1, 0, 8}, int k = 10

输出

Count of pairs in a sorted array whose product is less than k are: 7

解释

The pairs that can be formed from the given array are: (2, 7) = 14(greater than k), (2, 1) = 2(less than k), (2, 0) = 0(less than k), (2, 8) = 16(greater than k), (7, 1) = 7(less than k), (7, 0) = 0(less than k), (7, 8) = 56(greater than k), (1, 0) = 0(less than k), (1, 8) = 8(less than k), (0, 8) = 0(less than k). So, the count of pairs with sum less than k are 7.

输入

int arr[] = {2, 4, 6, 8}, int k = 10

输出

Count of pairs in a sorted array whose product is less than k are: 1

解释

The pairs that can be formed from the given array are: (2, 4) = 8(less than k), (2, 6) = 12(greater than k), (2, 8) = 16(greater than k), (4, 6) = 24(greater than x), (4, 8) = 32(greater than k), (6, 8) = 48(greater than k). So, the count of pairs with products less than k is 1.

下面程序中使用的算法如下:

解决给定问题有多种方法,即朴素方法和高效方法。所以让我们先看看朴素方法

  • 输入一个整型数组,计算数组大小,并将数据传递给函数。

  • 声明一个临时变量count来存储乘积小于k的数对的数量。

  • 从i=0开始循环到数组大小。

  • 在循环内,从j=i+1开始另一个循环到数组大小。

  • 在循环内计算乘积arr[i] * arr[j],如果乘积< k,则将count加1。

  • 返回count。

  • 打印结果。

高效方法

  • 输入一个整型数组,计算数组大小,并将数据传递给函数。

  • 声明一个临时变量count来存储和数小于x的数对的数量。

  • 设置arr_0为0,arr_1为size-1。

  • 从arr_0循环到arr_1。

  • 在循环内,如果arr[arr_0] * arr[arr_1] < x,则设置count为count + (arr_1 - arr_0),并递增arr_0++,否则将arr_1减1。

  • 返回count。

  • 打印结果。

示例(朴素方法)

在线演示

#include <iostream>
using namespace std;
int pair_product(int arr[], int size, int k){
   int count = 0;
   int product = 1;
   for(int i = 0 ; i<size ; i++){
      for(int j = i+1; j<size; j++){
         product = arr[i] * arr[j];
         if(product < k){
            count++;
         }
      }
   }
   return count;
}
int main(){
   int arr[] = {5, 8, 2, 1, 3};
   int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int k = 10;
   cout<<"Count of pairs in a sorted array whose product is less than k are: "<<pair_product(arr, size, k);
   return 0;
}

输出

如果运行以上代码,将生成以下输出:

Count of pairs in a sorted array whose product is less than k are: 5

示例(高效方法)

在线演示

#include <iostream>
using namespace std;
int pair_product(int arr[], int size, int k){
   int arr_0 = 0;
   int arr_1 = size-1;
   int count = 0;
   int product = 1;
   while(arr_0 < arr_1){
      product = arr[arr_0] * arr[arr_1];
      if (product < k){
         count = count + (arr_1 - arr_0);
         arr_0++;
      }
      else{
         arr_1--;
      }
   }
   return count;
}
int main(){
   int arr[] = {1, 3, 4, 2, 1};
   int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int k = 5;
   cout<<"Count of pairs in a sorted array whose product is less than k are: "<<pair_product(arr, size, k);
   return 0;
}

输出

如果运行以上代码,将生成以下输出:

Count of pairs in a sorted array whose product is less than k are: 10

更新于:2020年11月2日

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