C++ 中求陣列中和能被 K 整除的數對個數


給定一個整數型別的陣列,任務是從給定陣列中形成數對,計算數對中元素的和,並檢查給定的和是否能被 k 整除。

輸入 − int arr[] = {4, 1, 2, 0, 2}, int k = 2

輸出 − 陣列中和能被 k 整除的數對個數為 − 2

解釋 − 從給定陣列中可以形成的數對為:(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)整除的數對為 (4, 2),(4, 0),(2, 0),(2, 2) 和 (0, 2)。

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

輸出 − 陣列中和能被 k 整除的數對個數為 − 4

解釋 − 從給定陣列中可以形成的數對為:(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 整除的數對為 (2, 10),(2, 6),(4, 8) 和 (6, 10)。

下面程式中使用的解決方法如下

解決給定問題的方法可能有多種,例如樸素方法和高效方法。所以讓我們先看看樸素方法

  • 輸入一個整數元素陣列和一個整數變數 k,然後計算陣列的大小並將資料傳遞給函式

  • 宣告一個臨時變數 count 來儲存和能被 k 整除的數對的個數。

  • 從 i 為 0 開始,迴圈到陣列大小

  • 在迴圈內部,從 j 為 i + 1 開始,迴圈到陣列大小

  • 在迴圈內部計算和為 arr[i] + arr[j],並檢查 IF sum % k == 0,則將 count 加 1。

  • 返回 count

  • 列印結果。

高效方法

  • 輸入一個整數元素陣列並計算陣列的大小,並將資料傳遞給函式

  • 宣告一個臨時變數 count 來儲存和能被 k 整除的數對的個數。

  • 建立一個大小為 k 的陣列,因為我們需要檢查是否能被 k 整除。

  • 從 i 為 0 開始,迴圈到陣列大小

  • 在迴圈內部,將 temp 設定為 arr[i] % k,並將陣列前置遞增為 ++check[temp]

  • 將 count 設定為 new_arr[0] * (new_arr[0] - 1)/2

  • 從 i 為 1 開始,迴圈到 i <= k/2 且 i != (k-i)

  • 在迴圈內部,將 count 設定為 count + new_arr[i] * (new_arr[k - i])

  • 檢查 IF k % 2 = 0,則將 count 設定為 count + (new_arr[k / 2] * (new_arr[k / 2] - 1) / 2)

  • 返回 count

  • 列印結果。

示例(樸素方法)

 即時演示

#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;
}

輸出

如果我們執行以上程式碼,它將生成以下輸出:

Count pairs in array whose sum is divisible by k are: 6

示例(高效方法)

 即時演示

#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;
}

輸出

如果我們執行以上程式碼,它將生成以下輸出:

Count pairs in array whose sum is divisible by k are: 6

更新於: 2020-11-02

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