Python 3 范围LCM查询程序


范围查询是数据库中常见的当前热点操作,存在于数据结构中,用于恢复所有输出值位于上限和下限之间的记录。此过程使用一些输入数据,以高效的方式将它们组织到特定输入的任何子集上。范围函数,表示为 range(),用于在 for 循环中迭代一系列值。我们需要在过程开始时将起始值声明为 0。如果以某种方式错过了此步骤,则过程将运行并迭代循环直到结束 (-1)。

范围是可以在变量中存储的最小值和最大值。它们由运算符生成,并用于调用变量的数组。它们返回在 x 到 y-1 之间的范围内的输出列表。

示例

假设我们有一组整数数组,我们需要以 LCM(a,r) 的形式评估查询。因此,我们必须以高效的方式评估查询。

LCM(a,r) 表示数组中索引 a 和 r 之间存在的最小公倍数。此处,两个指标都包含在内。

从数学上我们都知道;最小公倍数 = 分子最小公倍数 / 分母最大公约数。

因此,使用此逻辑,我们可以遵循下面编写的范围 LCM 查询规则

LCM(a, r) = LCM(arr[a],  arr[a+1] , ......... ,arr[r-1], arr[r])

应用此逻辑

输入 –

arr[0] = 5;
arr[1] = 7;
arr[2] = 5;
arr[3] = 2;
arr[4] = 10;
arr[5] = 12;
arr[6] = 11;
arr[7] = 17;
arr[8] = 14;
arr[9] = 1;
arr[10] = 44;
build(1, 0, 10);
cout << query(1, 0, 10, 2, 5) << endl;
cout << query(1, 0, 10, 5, 10) << endl;
cout << query(1, 0, 10, 0, 10) << endl;

输出 –

60
15708
78540

此特定过程的时间复杂度表示为 O(Log N * Log n)。其中 N 是数组中存在的元素总数。我们需要将 Log n 声明为特定编码环境中 LCM 操作的时间需求查找器,并且需要 O(N) 时间来构建树以从编写的程序中获得输出。它还指示该过程的空间需求。

范围 LCM 查询算法

  • 步骤 1 − 开始

  • 步骤 2 − 为两个数字初始化两个数字变量。

  • 步骤 3 − 查找每个数字的存储值。

  • 步骤 4 − 使用 'max' 函数分离变量。

  • 步骤 5 − 如果最大值可被第一个数字和第二个数字整除。

  • 步骤 6 − 打印最大值作为 LCM。

  • 步骤 7 − 否则,如果不可整除,则将其加 1。

  • 步骤 8 − 然后再次执行步骤五,直到打印出一个数字。

  • 步骤 9 − 重复此过程,直到找到满足条件的最大值。

  • 步骤 10 − 结束。

范围 LCM 查询语法

int find_therangelcm(int a, int tl, int ts, int r) {
    if (r > t[a])
        return -1;
    if (tl == ts)
        return tl;
    int tm = (tl + ts) / 2;
    if (t[a*2] >= r)
        return find_therangelcm(a*2, tl, tm, r);
    else 
       return find_therangelcm(a*2+1, tm+1, ts, r - t[a*2]);
}

在此语法中,我们解释了如何在特定编码环境中进行范围 LCM 查询。

遵循的方法

  • 方法 1 − 使用线段树的朴素方法。

  • 方法 2 − 以常规方式查找两个数的 LCM。

使用线段树的朴素方法

此问题没有更新操作,但仅使用朴素方法是不正确的。我们需要实现一个线段树才能获得可能的结果。在这里,我们将使用一个逻辑 -

LCM(a, b) = (a*b) / GCD(a,b)

以下是实现步骤 −

  • 为数组构建线段树。

  • 遍历线段树的特定范围。

  • 计算该范围内的 LCM。

  • 打印该线段的答案。

示例 1

MAX = 1000
tree = [0] * (4 * MAX)
arr = [0] * MAX
def gcd(a: int, b: int):
	if a == 0:
		return b
	return gcd(b % a, a)
def lcm(a: int, b: int):
	return (a * b) // gcd(a, b)
def build(node: int, start: int, end: int):
	if start == end:
		tree[node] = arr[start]
		return

	mid = (start + end) // 2
	build(2 * node, start, mid)
	build(2 * node + 1, mid + 1, end)
	left_lcm = tree[2 * node]
	right_lcm = tree[2 * node + 1]

	tree[node] = lcm(left_lcm, right_lcm)
def query(node: int, start: int,
		end: int, l: int, r: int):
	if end < l or start > r:
		return 1
	if l <= start and r >= end:
		return tree[node]
	mid = (start + end) // 2
	left_lcm = query(2 * node, start, mid, l, r)
	right_lcm = query(2 * node + 1,
					mid + 1, end, l, r)
	return lcm(left_lcm, right_lcm)
if __name__ == "__main__":

	# initialize the array
	arr[0] = 16
	arr[1] = 7
	arr[2] = 10
	arr[3] = 2
	arr[4] = 22
	arr[5] = 31
	arr[6] = 11
	arr[7] = 17
	arr[8] = 14
	arr[9] = 1
	arr[10] = 44
	build(1, 0, 10)
	print(query(1, 0, 10, 7, 5))
	print(query(1, 0, 10, 5, 10))
	print(query(1, 0, 10, 0, 10))

输出

1
162316
3246320

以常规方式查找两个数的 LCM

在此程序中,我们有两个整数 n1 和 n2。这两个数中较大的数存储在 max 中。

示例 2

def compute_lcm(x, y):
   if x > y:
       greater = x
   else:
       greater = y

   while(True):
       if((greater % x == 0) and (greater % y == 0)):
           lcm = greater
           break
       greater += 1

   return lcm

num1 = 16
num2 = 7

print("The L.C.M. is of the given number", compute_lcm(num1, num2))

输出

The L.C.M. is of the given number 112

结论

在今天的文章中,我们学习了如何使用特定的编码环境编写程序来找出给定 LCM 查询的范围。

更新于:2023年4月13日

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