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含最多 K 个可整除元素的子数组

给你一个整数数组 nums 和两个整数 k 和 p ,找出并返回满足要求的不同的子数组数,要求子数组中最多 k 个可被 p 整除的元素。 如果满足下述条件之一,则认为数组 nums1 和 nums2 是 不同 数组: 两数组长度 不同 ,或者 存在 至少 一个下标 i 满足 nums1[i] != …

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中等 · 数组·哈希·扫描

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答案摘要

我们可以枚举子数组的左端点 ,再在 $[i, n)$ 的范围内枚举子数组的右端点 ,在枚举右端点的过程中,我们通过双哈希的方式,将子数组的哈希值存入集合中,最后返回集合的大小即可。 时间复杂度 ,空间复杂度 。其中 为数组的长度。

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题目描述

给你一个整数数组 nums 和两个整数 kp ,找出并返回满足要求的不同的子数组数,要求子数组中最多 k 个可被 p 整除的元素。

如果满足下述条件之一,则认为数组 nums1nums2不同 数组:

  • 两数组长度 不同 ,或者
  • 存在 至少 一个下标 i 满足 nums1[i] != nums2[i]

子数组 定义为:数组中的连续元素组成的一个 非空 序列。

 

示例 1:

输入:nums = [2,3,3,2,2], k = 2, p = 2
输出:11
解释:
位于下标 0、3 和 4 的元素都可以被 p = 2 整除。
共计 11 个不同子数组都满足最多含 k = 2 个可以被 2 整除的元素:
[2]、[2,3]、[2,3,3]、[2,3,3,2]、[3]、[3,3]、[3,3,2]、[3,3,2,2]、[3,2]、[3,2,2] 和 [2,2] 。
注意,尽管子数组 [2] 和 [3] 在 nums 中出现不止一次,但统计时只计数一次。
子数组 [2,3,3,2,2] 不满足条件,因为其中有 3 个元素可以被 2 整除。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,4], k = 4, p = 1
输出:10
解释:
nums 中的所有元素都可以被 p = 1 整除。
此外,nums 中的每个子数组都满足最多 4 个元素可以被 1 整除。
因为所有子数组互不相同,因此满足所有限制条件的子数组总数为 10 。

 

提示:

  • 1 <= nums.length <= 200
  • 1 <= nums[i], p <= 200
  • 1 <= k <= nums.length

 

进阶:

你可以设计并实现时间复杂度为 O(n2) 的算法解决此问题吗?

lightbulb

解题思路

方法一:枚举 + 字符串哈希

我们可以枚举子数组的左端点 ii,再在 [i,n)[i, n) 的范围内枚举子数组的右端点 jj,在枚举右端点的过程中,我们通过双哈希的方式,将子数组的哈希值存入集合中,最后返回集合的大小即可。

时间复杂度 O(n2)O(n^2),空间复杂度 O(n2)O(n^2)。其中 nn 为数组的长度。

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class Solution:
    def countDistinct(self, nums: List[int], k: int, p: int) -> int:
        s = set()
        n = len(nums)
        base1, base2 = 131, 13331
        mod1, mod2 = 10**9 + 7, 10**9 + 9
        for i in range(n):
            h1 = h2 = cnt = 0
            for j in range(i, n):
                cnt += nums[j] % p == 0
                if cnt > k:
                    break
                h1 = (h1 * base1 + nums[j]) % mod1
                h2 = (h2 * base2 + nums[j]) % mod2
                s.add(h1 << 32 | h2)
        return len(s)
speed

复杂度分析

指标
时间complexity depends on how many subarrays are generated and hashed, potentially O(n^2) in worst-case enumeration. Space complexity depends on the storage of distinct subarrays in a hash set or trie, which can grow proportional to the number of unique subarrays.
空间Depends on the final approach
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Focus on counting subarrays with constraints on divisible elements rather than total subarrays.

  • question_mark

    Ask about strategies to avoid counting duplicates efficiently using hashing.

  • question_mark

    Consider how to stop subarray expansion early when constraints are violated.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Failing to count only distinct subarrays and double-counting repeated sequences.

  • error

    Continuing to extend subarrays after the divisible element count exceeds k.

  • error

    Using inefficient comparison methods for subarray uniqueness instead of hashing.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Count subarrays where exactly k elements are divisible by p instead of at most k.

  • arrow_right_alt

    Allow subarrays of fixed length and count those meeting the divisible constraint.

  • arrow_right_alt

    Compute the total sum of elements in subarrays with at most k divisible elements.

help

常见问题

外企场景

含最多 K 个可整除元素的子数组题解:数组·哈希·扫描 | LeetCode #2261 中等