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📜  计算对(i,j)的对数,以使arr [i] * arr [j]> arr [i] + arr [j](1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:12:02.341000             🧑  作者: Mango

计算对(i,j)的对数,以使arr [i] * arr [j]> arr [i] + arr [j]

这个问题要求我们计算满足条件arr [i] * arr [j]> arr [i] + arr [j] 的(i, j)对数。我们可以通过遍历数组中所有的(i, j) 组合,然后检查它们是否满足条件来解决这个问题。但是,这个方法的时间复杂度为O(N^2),其中 N 为arr的长度,这在大型输入中会很慢。因此,我们需要使用更快速的解决方法。

观察条件arr [i] * arr [j]> arr [i] + arr [j],我们可以使用一些代数变换来简化它。将两边都减去1,然后再将其重写为:

arr[i]*arr[j] - arr[i] - arr[j] > -1

现在,我们可以使用对象元素相加乘法不等式(AM)来进一步简化其形式,即

(arr[i] - 1) * (arr[j] - 1)>1

注意到当(i, j)满足该条件时,(j, i)肯定满足该条件。因此,我们可以通过将arr排序,然后从左到右遍历来计算满足该条件的对数。具体来说,假设我们正在处理较小的i(从arr开头开始),我们需要找到另一个元素小于arr[i]2的位置j。然后,位置1到位置j-1都可以选择,这些位置对满足条件的对数的贡献均为j-1。因此,总的贡献为(i-1) * (j-1)。

具体的算法实现如下:

def count_pairs(arr):
    arr.sort()
    res = 0
    n=len(arr)
    for i in range(n):
        if arr[i]<=1:
            continue
        j = i+1
        while j<n and arr[j]<arr[i]*2:
            j+=1
        res += (i)*(j-i-1)
    return res

该函数首先将arr升序排序,然后遍历数组。如果当前元素arr[i]小于等于1,则我们跳过该元素。否则,我们遍历从arr[i] * 2开始直到数组结尾的所有元素。一旦找到arr[j]大于等于arr[i]*2,则我们知道arr[i] * arr[j]>arr[i] + arr[j],并且j的右侧的元素也肯定可用于与arr[i]一起创建满足条件的配对。因此,j-1给出了满足条件的配对的数量。最后,我们将所有满足条件的配对数量累加到结果中并返回它。

由于我们只需对arr排序并遍历一次,因此该算法的时间复杂度为O(N log N),其中N是arr的长度。