来源:力扣(LeetCode)
描述:
给你一个由正整数组成的数组 nums
。
数字序列的 最大公约数 定义为序列中所有整数的共有约数中的最大整数。
- 例如,序列
[4,6,16]
的最大公约数是 2 。
数组的一个 子序列 本质是一个序列,可以通过删除数组中的某些元素(或者不删除)得到。
- 例如,
[2,5,10]
是[1,2,1,2,4,1,5,10]
的一个子序列。
计算并返回 nums
的所有 非空 子序列中 不同 最大公约数的 数目 。
示例 1:
输入:nums = [6,10,3]
输出:5
解释:上图显示了所有的非空子序列与各自的最大公约数。
不同的最大公约数为 6 、10 、3 、2 和 1 。
示例 2:
输入:nums = [5,15,40,5,6]
输出:7
提示:
- 1 <= nums.length <= 105
- 1 <= nums[i] <= 2 * 105
方法:枚举
思路与算法
题目要求找到所有非空子序列中不同的最大公约数的数目,我们可以尝试枚举所有的可能的最大公约数。假设 p 为一个序列 A = [ a0, a1 , ⋯, ak ] 的最大公约数,令 ai = c i × p,则序列即为 A = [c0 × p, c1 × p, c2 × p, ⋯, ck × p],根据最大公约数的性质可知此时 gcd(a0, a1 , a2 , ⋯, ak) = p,则可以推出 gcd(c0, c1, c2, ⋯, ck) = 1。此时我们在序列 A 中添加 p 的任意倍数 ak+1 = ck+1 × p 时,则序列 A 的最大公约数依然为 p,即此时 gcd(a0, a1 , a2 , ⋯, ak, ak+1) = p。
根据以上推论我们可以得出结论,如果 x 为数组 nums 中的某个序列的最大公约数,则数组中所有能够被 x 整除的元素构成的最大公约数一定为 x。根据上述结论,我们可以枚举所有可能的最大公约数 x,其中 x ∈ [1, max(nums)],然后对数组中所有可以整除 x 的元素求最大公约数,判断最后求出的最大公约数是否等于 x 即可。
代码:
class Solution {
public:
int countDifferentSubsequenceGCDs(vector<int>& nums) {
int maxVal = *max_element(nums.begin(), nums.end());
vector<bool> occured(maxVal + 1, false);
for (int num : nums) {
occured[num] = true;
}
int ans = 0;
for (int i = 1; i <= maxVal; i++) {
int subGcd = 0;
for (int j = i; j <= maxVal; j += i) {
if (occured[j]) {
if (subGcd == 0) {
subGcd = j;
} else {
subGcd = __gcd(subGcd, j);
}
if (subGcd == i) {
ans++;
break;
}
}
}
}
return ans;
}
};
执行用时:200 ms, 在所有 C++ 提交中击败了84.16%的用户
内存消耗:70.3 MB, 在所有 C++ 提交中击败了42.57%的用户
复杂度分析
时间复杂度:O(n+max(nums)log(max(nums)))。
空间复杂度:O(max(nums))。
author:LeetCode-Solution