在C++中透過刪除恰好k個子陣列來最大化陣列大小,使其成為素數陣列


給定任務是從具有N個正元素的給定陣列Arr[]中刪除恰好K個子陣列,使得陣列中所有剩餘元素都是素數,並且剩餘陣列的大小最大。

輸入 

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

輸出 

3

解釋 − K=2,這意味著必須刪除2個子陣列。

刪除的子陣列是Arr[0]和Arr[3…5],留下陣列Arr[]={3,3,3},其中所有元素都是素數,並且大小最大。

輸入 

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

輸出 

3

解釋 − 刪除的子陣列是Arr[1]和Arr[4…6],剩下的素數陣列是Arr[]={7,2,11}。

下面程式中使用的演算法如下

  • 首先,使用埃拉託斯特尼篩法(透過呼叫sieve()函式)將所有素數儲存到另一個數組prime[]中。

  • 在MaxSize()函式中,從i=0迴圈到i<N,並將所有合數的索引號儲存到int型別的向量vect中。

  • 然後,從i=1迴圈到i<vect.size,計算兩個連續合數之間素數的數量,並將結果儲存到int型別的向量diff中。

  • 然後,使用sort()函式對向量diff進行排序。

  • 現在,從i=1迴圈到i<diff.size(),計算該向量的累加和,這將幫助我們知道需要刪除多少個素數。

  • 使用if語句檢查不可能的情況,即當K=0且沒有合數時。

  • 如果K大於或等於合數的數量,則刪除所有合數,包括多餘的素數,並且這些要刪除的子陣列的大小應為1,以獲得最佳答案。

  • 如果K小於合數的數量,則必須刪除包含合數的子陣列,而素數子陣列不應該屬於此類別。

示例

 線上演示

#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;
}

輸出

如果執行上述程式碼,將得到以下輸出:

6

更新於:2020年8月17日

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