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【小航的算法日记】最大公约数

时间:2022-11-29 10:39:05浏览次数:40  
标签:cont 小航 nums int 示例 最大公约数 算法 序列


目录

  • ​​一、概念​​
  • ​​二、模板​​
  • ​​三、例题​​
  • ​​题:1979. 找出数组的最大公约数​​
  • ​​解:​​
  • ​​题:LCP 02. 分式化简​​
  • ​​解:​​
  • ​​题:1819. 序列中不同最大公约数的数目​​
  • ​​解:​​

一、概念

二、模板

三、例题

题:1979. 找出数组的最大公约数

给你一个整数数组 ​​nums​​​ ,返回数组中最大数和最小数的 ​​最大公约数​​ 。

两个数的 ​​最大公约数​​ 是能够被两个数整除的最大正整数。

示例 1:

输入:nums = [2,5,6,9,10]
输出:2
解释:
nums 中最小的数是 2
nums 中最大的数是 10
2 和 10 的最大公约数是 2

示例 2:

输入:nums = [7,5,6,8,3]
输出:1
解释:
nums 中最小的数是 3
nums 中最大的数是 8
3 和 8 的最大公约数是 1

示例 3:

输入:nums = [3,3]
输出:3
解释:
nums 中最小的数是 3
nums 中最大的数是 3
3 和 3 的最大公约数是 3

提示:

2 <= nums.length <= 1000
1 <= nums[i] <= 1000

解:

解题思路:​​辗转相除法​

AC代码:

class Solution {
public int findGCD(int[] nums) {
int max = Integer.MIN_VALUE;
int min = Integer.MAX_VALUE;
for(int num : nums) {
max = Math.max(max, num);
min = Math.min(min, num);
}
return gcd(min, max);
}
int gcd(int a, int b) {
return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);
}
}

题:LCP 02. 分式化简

有一个同学在学习分式。他需要将一个连分数化成最简分数,你能帮助他吗?

【小航的算法日记】最大公约数_leetcode


连分数是形如上图的分式。在本题中,所有系数都是大于等于0的整数。

输入的​​cont​​​代表连分数的系数(​​cont[0]​​​代表上图的​​a0​​​,以此类推)。返回一个长度为2的数组​​[n, m]​​​,使得连分数的值等于​​n / m​​​,且​​n, m​​最大公约数为1。

示例 1:

输入:cont = [3, 2, 0, 2]
输出:[13, 4]
解释:原连分数等价于3 + (1 / (2 + (1 / (0 + 1 / 2))))。注意[26, 8], [-13, -4]都不是正确答案。

示例 2:

输入:cont = [0, 0, 3]
输出:[3, 1]
解释:如果答案是整数,令分母为1即可。

限制:

cont[i] >= 0
1 <= cont的长度 <= 10
cont最后一个元素不等于0
答案的n, m的取值都能被32位int整型存下(即不超过2 ^ 31 - 1)。

解:

解题思路:​​模拟​

AC代码:

class Solution {
public int[] fraction(int[] cont) {
int len = cont.length;
int a = 1; // 分子
int b = cont[len - 1]; // 分母
if(len == 1) return new int[] {b, a}; // 特殊情况处理
for(int i = len - 2; i >= 0; i --) {
a += cont[i] * b;
if(i > 0) { // 分子分母颠倒
int t = b;
b = a;
a = t;
}
}
int x = gcd(a, b);
return new int[] {a / x, b / x};
}
int gcd(int a, int b) {
return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);
}
}

题:1819. 序列中不同最大公约数的数目

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:

【小航的算法日记】最大公约数_leetcode_02

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

解:

解题思路:

AC代码:


标签:cont,小航,nums,int,示例,最大公约数,算法,序列
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