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和带限制的子多重集合的数目

给你一个下标从 0 开始的非负整数数组 nums 和两个整数 l 和 r 。 请你返回 nums 中子多重集合的和在闭区间 [l, r] 之间的 子多重集合的数目 。 由于答案可能很大,请你将答案对 10 9 + 7 取余后返回。 子多重集合 指的是从数组中选出一些元素构成的 无序 集合,每个元素 …

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class Solution: def countSubMultisets(self, nums: List[int], l: int, r: int) -> int:

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题目描述

给你一个下标从 0 开始的非负整数数组 nums 和两个整数 l 和 r 。

请你返回 nums 中子多重集合的和在闭区间 [l, r] 之间的 子多重集合的数目

由于答案可能很大,请你将答案对 109 + 7 取余后返回。

子多重集合 指的是从数组中选出一些元素构成的 无序 集合,每个元素 x 出现的次数可以是 0, 1, ..., occ[x] 次,其中 occ[x] 是元素 x 在数组中的出现次数。

注意:

  • 如果两个子多重集合中的元素排序后一模一样,那么它们两个是相同的 子多重集合 。
  •  集合的和是 0 。

 

示例 1:

输入:nums = [1,2,2,3], l = 6, r = 6
输出:1
解释:唯一和为 6 的子集合是 {1, 2, 3} 。

示例 2:

输入:nums = [2,1,4,2,7], l = 1, r = 5
输出:7
解释:和在闭区间 [1, 5] 之间的子多重集合为 {1} ,{2} ,{4} ,{2, 2} ,{1, 2} ,{1, 4} 和 {1, 2, 2} 。

示例 3:

输入:nums = [1,2,1,3,5,2], l = 3, r = 5
输出:9
解释:和在闭区间 [3, 5] 之间的子多重集合为 {3} ,{5} ,{1, 2} ,{1, 3} ,{2, 2} ,{2, 3} ,{1, 1, 2} ,{1, 1, 3} 和 {1, 2, 2} 。

 

提示:

  • 1 <= nums.length <= 2 * 104
  • 0 <= nums[i] <= 2 * 104
  • nums 的和不超过 2 * 104
  • 0 <= l <= r <= 2 * 104
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解题思路

方法一

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class Solution:
    def countSubMultisets(self, nums: List[int], l: int, r: int) -> int:
        kMod = 1_000_000_007
        # dp[i] := # of submultisets of nums with sum i
        dp = [1] + [0] * r
        count = collections.Counter(nums)
        zeros = count.pop(0, 0)

        for num, freq in count.items():
            # stride[i] := dp[i] + dp[i - num] + dp[i - 2 * num] + ...
            stride = dp.copy()
            for i in range(num, r + 1):
                stride[i] += stride[i - num]
            for i in range(r, 0, -1):
                if i >= num * (freq + 1):
                    # dp[i] + dp[i - num] + dp[i - freq * num]
                    dp[i] = stride[i] - stride[i - num * (freq + 1)]
                else:
                    dp[i] = stride[i]

        return (zeros + 1) * sum(dp[l : r + 1]) % kMod
speed

复杂度分析

指标
时间Depends on the final approach
空间Depends on the final approach
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Look for understanding of dynamic programming and hash map usage in counting subsets.

  • question_mark

    Test for optimization techniques when handling large arrays and sums, such as using frequency counts.

  • question_mark

    Assess the candidate's ability to handle modular arithmetic efficiently in large numbers.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Failing to properly count subsets with repeated elements can lead to incorrect results.

  • error

    Inefficient range counting methods may lead to time limit exceeded errors.

  • error

    Overlooking the modulo constraint may result in integer overflow or incorrect final answers.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Modify the problem to count only subsets where all elements are distinct.

  • arrow_right_alt

    Change the sum range to be exclusive, not inclusive.

  • arrow_right_alt

    Introduce constraints on the number of elements in each subset and track those as well.

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常见问题

外企场景

和带限制的子多重集合的数目题解:数组·哈希·扫描 | LeetCode #2902 困难