在C++中通过删除恰好k个子数组来最大化数组大小,使其成为素数数组


给定任务是从具有N个正元素的给定数组Arr[]中删除恰好K个子数组,使得数组中所有剩余元素都是素数,并且剩余数组的大小最大。

输入 

Arr[]={4, 3, 3, 4, 3, 4, 3} , K=2

输出 

3

解释 − K=2,这意味着必须删除2个子数组。

删除的子数组是Arr[0]和Arr[3…5],留下数组Arr[]={3,3,3},其中所有元素都是素数,并且大小最大。

输入 

Arr[]={7, 6, 2, 11, 8, 3, 12}, K=2

输出 

3

解释 − 删除的子数组是Arr[1]和Arr[4…6],剩下的素数数组是Arr[]={7,2,11}。

下面程序中使用的算法如下

  • 首先,使用埃拉托斯特尼筛法(通过调用sieve()函数)将所有素数存储到另一个数组prime[]中。

  • 在MaxSize()函数中,从i=0循环到i<N,并将所有合数的索引号存储到int类型的向量vect中。

  • 然后,从i=1循环到i<vect.size,计算两个连续合数之间素数的数量,并将结果存储到int类型的向量diff中。

  • 然后,使用sort()函数对向量diff进行排序。

  • 现在,从i=1循环到i<diff.size(),计算该向量的累加和,这将帮助我们知道需要删除多少个素数。

  • 使用if语句检查不可能的情况,即当K=0且没有合数时。

  • 如果K大于或等于合数的数量,则删除所有合数,包括多余的素数,并且这些要删除的子数组的大小应为1,以获得最佳答案。

  • 如果K小于合数的数量,则必须删除包含合数的子数组,而素数子数组不应该属于此类别。

示例

 在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int Num = 1e5;
bool prime[Num];
//Sieve of Eratosthenes
void sieve(){
   for (int i = 2; i < Num; i++) {
      if (!prime[i]){
         for (int j = i + i; j < Num; j += i){
            prime[j] = 1;
         }
      }
   }
   prime[1] = 1;
}
int MaxSize(int* arr, int N, int K){
   vector<int> vect, diff;
   //Inserting the indices of composite numbers
   for (int i = 0; i < N; i++){
      if (prime[arr[i]])
         vect.push_back(i);
   }
   /*Computing the number of prime numbers between
   two consecutive composite numbers*/
   for (int i = 1; i < vect.size(); i++){
      diff.push_back(vect[i] - vect[i - 1] - 1);
   }
   //Sorting the diff vector
   sort(diff.begin(), diff.end());
   //Computing the prefix sum of diff vector
   for (int i = 1; i < diff.size(); i++){
      diff[i] += diff[i - 1];
   }
   //Impossible case
   if (K > N || (K == 0 && vect.size())){
      return -1;
   }
   //Deleting sub-arrays of length 1
   else if (vect.size() <= K){
      return (N - K);
   }
   /*Finding the number of primes to be deleted
   when deleting the sub-arrays*/
   else if (vect.size() > K){
      int tt = vect.size() - K;
      int sum = 0;
      sum += diff[tt - 1];
      int res = N - (vect.size() + sum);
      return res;
   }
}
//Main function
int main(){
   sieve();
   int arr[] = { 7, 2, 3, 4, 3, 6, 3, 3 };
   int N = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int K = 2;
   cout<< MaxSize(arr, N, K);
   return 0;
}

输出

如果运行上述代码,将得到以下输出:

6

更新于:2020年8月17日

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