计算具有不同素数因子计数的数对(1 到 N 范围内的数字)

10 Sept 2024 | 4 分钟阅读

给定两个数组 A[] 和 B[],分别包含 N 个和 M 个整数。我们的任务是找出配对 (A[i], B[j]) 的数量,这些配对能够确保它们的**不同素数因子数量的乘积为偶数**。

示例 1

输入

int arr_A[] = {1, 7}

int arr_B[] = {5, 6}

int N = 2

int M = 2

输出

具有不同素数因子数量偶数乘积的数组对的数量是 1。

解释

对于给定的数组 arr_A[] = {1, 7} 和 arr_B[] = {5, 6};通过用其独立素数因子的数量替换数组中的每个元素,数组被修改为 arr_A[] = {0, 1} 和 arr_B[] = {1, 2}。因此,{7, 6} 是具有偶数乘积的配对。因此,形成的配对总数为 1。

示例 2

输入

int arr_A[] = {1, 2, 3}

int arr_B[] = {4, 5, 6}

int N = 3

int M = 3

输出

具有不同素数因子数量偶数乘积的数组对的数量是 2。

解释

对于给定的数组 arr_A[] = {1, 2, 3} 和 arr_B[] = {4, 5, 6};通过用其独立素数因子的数量替换数组中的每个元素,数组被修改为 arr_A[] = {0, 1, 1} 和 arr_B[] = {1, 1, 2}。因此,{{2, 6}, {3, 6}} 是具有偶数乘积的总配对。因此,形成的配对总数为 2。

方法:使用埃拉托斯特尼筛法

该方法使用埃拉托斯特尼筛法有效地计算独立的素数因子。然后,它计算偶数和奇数素数因子的数量,以找出具有素数因子偶数乘积的配对数量。通过利用以下属性,可以使此策略更加有效:两个数字的乘积具有所有数字(直到两个数组中的最大元素)的唯一素数因子数量的优化计算。

奇数 * 奇数 = 奇数

偶数 * 奇数 = 偶数

奇数 * 偶数 = 偶数

偶数 * 偶数 = 偶数

算法

步骤 1:首先,找出 MAX 以下每个数字的独立素数因子,然后将结果存储在名为 countDistinct 的 vector<int> 中。

步骤 2:初始化两个变量,如 evenCnt 和 oddCnt,分别用于保存 arr_B[] 中数组元素的不同素数因子的偶数和奇数数量。

步骤 3:遍历 arr_B[] 数组。

步骤 3.1:如果 count[arr_B[i]] = 0,则继续下一步。如果 count[arr_B[i]] 为奇数,则将 oddCnt 加一。

步骤 3.2:否则,将 evenCnt 加一。

步骤 4:将变量 evenPairs 的值初始化为零。

步骤 5:如果 count[arr_A[i]] 为奇数,则遍历 arr_A[] 数组并将 evenPairs 增加 evenCnt。

步骤 6:否则,将 evenCnt 乘以 oddCnt 以增加 evenPairs。

步骤 7:显示 evenPairs 的值。

实施

文件名:CountPairsWithProducts.java

输出

The number of pairs from an array that form even product with distinct prime factors is 1

复杂度分析

上述代码的时间复杂度为 O(N * log(N)),空间复杂度为 O(N),其中 N 表示数组的长度。