Python程序找出超矩形单元格中值的总和


超矩形是一个具有k维的矩形。每个维度都有一个长度,可以表示为n1、n2、n3、…、nm。超矩形的单元格被寻址为(p,q,r,…),并包含一个等于(p,q,r,…)的最大公约数的值。这里1 <= p <= n1,1 <= q <= n1,依此类推。我们的任务是确定所有单元格值gcd(p,q,r,…)的总和。结果以模10^9 + 7返回。索引从1到n。

因此,如果输入类似于input_arr = [[2, 2], [5, 5]],则输出将为[5, 37]

有两个实例作为输入给出,我们必须确定这两个给定实例的总和。在每个实例中,超矩形是4x4的二维矩形,并且给出长度。地址(p,q)和gcd(p,q)将如下所示:

(p,q)   value   gcd(p,q)
(1, 1)  (1, 2)  1 1
(2, 1)  (2, 2)  1 2

最大公约数之和 = 1 + 1 + 1 + 2 = 5

在第二个实例中:

(p,q)  value                gcd(p,q) sum(gcd of row i)
(1, 1) (1, 2) (1, 3) (1, 4) (1, 5)   1 1 1 1 1 = 5
(2, 1) (2, 2) (2, 3) (2, 4) (2, 5)   1 2 1 2 1 = 7
(3, 1) (3, 2) (3, 3) (3, 4) (3, 5)   1 1 3 1 1 = 7
(4, 1) (4, 2) (4, 3) (4, 4) (4, 5)   1 2 1 4 1 = 9
(5, 1) (5, 2) (5, 3) (5, 4) (5, 5)   1 1 1 1 5 = 9

最大公约数之和 = 5 + 7 + 7 + 9 + 9 = 37

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义一个函数coeff_find()。这将接收test_instance和i作为参数

    • value := 1
    • 对于test_instance中的每个k,执行:
      • value := value * (k / i) 的浮点值
    • 返回value
  • 从主方法/函数执行以下操作:
  • output := 一个新的列表
  • 对于input_arr中的每个test_instance,执行:
    • min_value := test_instance的最小值
    • total_value := 0
    • temp_dict := 一个新的映射
    • 对于从min_value到0的范围内的i,递减1,执行:
      • p := coeff_find(test_instance, i)
      • q := i
      • 当q <= min_value时,执行:
        • q := q + i
        • 如果temp_dict中存在q,则:
          • p := p - temp_dict[q]
      • temp_dict[i] := p
      • total_value := total_value + temp_dict[i]*i
      • 在列表output的末尾添加(total_value mod (10^9 + 7))
  • 返回output

示例

让我们看看以下实现以获得更好的理解:

 实时演示

def coeff_find(test_instance, i):
   value = 1
   for k in test_instance:
      value *= k // i
   return value
def solve(input_arr):
   output = []
   for test_instance in input_arr:
      min_value = min(test_instance)
      total_value = 0
      temp_dict = {}
      for i in range(min_value, 0, -1):
         p = coeff_find(test_instance, i)
         q = i
         while q <= min_value:
            q += i
            if q in temp_dict:
               p -= temp_dict[q]
         temp_dict[i] = p
         total_value += temp_dict[i]*i
      output.append(total_value % (10**9 + 7))
   return output
print(solve([[2, 2], [5, 5]]))

输入

[[2, 2], [5, 5]]

输出

[5, 37]

更新于: 2021年5月18日

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