C++ 中求数组中和能被 K 整除的数对个数
给定一个整数类型的数组,任务是从给定数组中形成数对,计算数对中元素的和,并检查给定的和是否能被 k 整除。
输入 − int arr[] = {4, 1, 2, 0, 2}, int k = 2
输出 − 数组中和能被 k 整除的数对个数为 − 2
解释 − 从给定数组中可以形成的数对为:(4, 1) = 5(不能被 2 整除),(4, 2) = 6(能被 2 整除),(4, 0) = 4(能被 2 整除),(1, 2) = 3(不能被 2 整除),(1, 0) = 1(不能被 2 整除),(2, 0) = 2(能被 2 整除),(2, 2) = 4(能被 2 整除),(0, 2) = 2(能被 2 整除)。因此,和能被 k(2)整除的数对为 (4, 2),(4, 0),(2, 0),(2, 2) 和 (0, 2)。
输入 − int arr[] = {2, 4, 8, 6, 10} , int k = 4
输出 − 数组中和能被 k 整除的数对个数为 − 4
解释 − 从给定数组中可以形成的数对为:(2, 4) = 6(不能被 4 整除),(2, 8) = 10(不能被 4 整除),(2, 6) = 8(能被 4 整除),(2, 10) = 12(能被 4 整除),(4, 8) = 12(能被 4 整除),(4, 6) = 10(不能被 4 整除),(4, 10) = 14(不能被 4 整除),(8, 6) = 14(不能被 4 整除),(8, 10) = 18(不能被 4 整除),(6, 10) = 16(能被 4 整除)。因此,和能被 4 整除的数对为 (2, 10),(2, 6),(4, 8) 和 (6, 10)。
下面程序中使用的解决方法如下
解决给定问题的方法可能有多种,例如朴素方法和高效方法。所以让我们先看看朴素方法。
输入一个整数元素数组和一个整数变量 k,然后计算数组的大小并将数据传递给函数
声明一个临时变量 count 来存储和能被 k 整除的数对的个数。
从 i 为 0 开始,循环到数组大小
在循环内部,从 j 为 i + 1 开始,循环到数组大小
在循环内部计算和为 arr[i] + arr[j],并检查 IF sum % k == 0,则将 count 加 1。
返回 count
打印结果。
高效方法
输入一个整数元素数组并计算数组的大小,并将数据传递给函数
声明一个临时变量 count 来存储和能被 k 整除的数对的个数。
创建一个大小为 k 的数组,因为我们需要检查是否能被 k 整除。
从 i 为 0 开始,循环到数组大小
在循环内部,将 temp 设置为 arr[i] % k,并将数组前置递增为 ++check[temp]
将 count 设置为 new_arr[0] * (new_arr[0] - 1)/2
从 i 为 1 开始,循环到 i <= k/2 且 i != (k-i)
在循环内部,将 count 设置为 count + new_arr[i] * (new_arr[k - i])
检查 IF k % 2 = 0,则将 count 设置为 count + (new_arr[k / 2] * (new_arr[k / 2] - 1) / 2)
返回 count
打印结果。
示例(朴素方法)
#include <iostream> using namespace std; int pair_k(int arr[], int size, int k){ int count = 0; for(int i = 0 ;i <size ; i++){ for(int j = i+1; j<size; j++){ int sum = arr[i] + arr[j]; if(sum % k == 0){ count++; } } } return count; } int main(){ int arr[] = {4, 1, 2, 0, 2}; int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int k = 2; cout<<"Count pairs in array whose sum is divisible by 4 are: "<<pair_k(arr, size, k); return 0; }
输出
如果我们运行以上代码,它将生成以下输出:
Count pairs in array whose sum is divisible by k are: 6
示例(高效方法)
#include <iostream> using namespace std; int pair_k(int arr[], int size, int k){ int temp = 0; int count = 0; int check[k] = {0}; for (int i = 0; i < size; i++){ temp = arr[i] % k; ++check[temp]; } count = check[0] * (check[0] - 1) / 2; for (int i = 1; i <= k / 2 && i != (k - i); i++){ count = count + check[i] * (check[k - i]); } if (k % 2 == 0){ count = count + (check[k / 2] * (check[k / 2] - 1) / 2); } return count; } int main(){ int arr[] = {4, 1, 2, 0, 2}; int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); int k = 2; cout<<"Count pairs in array whose sum is divisible by 4 are: "<<pair_k(arr, size, k); return 0; }
输出
如果我们运行以上代码,它将生成以下输出:
Count pairs in array whose sum is divisible by k are: 6