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📜  从一个数组中计数对,它们的和与差之积等于1(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:33.264000             🧑  作者: Mango

从一个数组中计数对,它们的和与差之积等于1

在解决计数对问题时,我们需要找到一对数字它们的和与差之积等于1。这些数字可以在一个整数数组中找到。本文将介绍一些在数组中找到这些数字的有效方法。

直接暴力法

最直截了当的方法是针对每一对数字都进行检查。对于该数组中的每个数字,都可以将其与数组中的其他数字相加和相减,以查找积为1的数对。此算法的时间复杂度为O(n²),因此在大型数组上可能非常缓慢。

排序法

排序方法利用基本的数学定理,即如果两个数字的乘积为1,则它们不可能都是负数或正数。因此,我们可以将数组中的数字按符号分组,然后针对每个组中的数字进行检查。该算法的时间复杂度为O(n log n),因为它需要排序。

示例代码如下:

def findPairs(arr):
    n = len(arr)
    pairs = []
    arr.sort()
    for i in range(n-1):
        for j in range(i+1, n):
            if arr[i] * arr[j] == 1:
                pairs.append((arr[i], arr[j]))
                break
            elif arr[i] * arr[j] > 1:
                break
    return pairs
Hash表法

使用哈希表作为数据结构,我们可以在O(n)的时间复杂度内解决这个问题。遍历数组时,我们可以将每个数字的相反数添加到哈希表中,并在发现一个数字时检查其相反数是否存在于哈希表中。如果相反数存在于哈希表中,则该数字与其相反数之和为0,积为-1。

示例代码如下:

def findPairs(arr):
    n = len(arr)
    pairs = []
    nums = set(arr)
    for i in range(n):
        if -arr[i] in nums and arr[i] * (-arr[i]) == 1:
            pairs.append((arr[i], -arr[i]))
    return pairs
总结

以上是几种基本的算法,以便快速找到数组中的数对,它们的和与差之积等于1。根据实际情况,您可以选择合适的策略来解决该问题。需要注意的是,在处理大型数据集时,排除O(n²)算法是至关重要的。