N boyutunda tam sayılardan oluşan bir dizi arr[] ve her sorgunun L indeksinden R indeksine kadar aralığı belirten [L R] türünde olduğu bir Q sorgu sorgusu[] dizisi verildiğinde görev, tüm sorgular için aralıktaki tüm sayıların LCM'sini bulmaktır.
Oracle sql eşit değil
Örnekler:
Giriş: dizi[] = {5 7 5 2 10 12 11 17 14 1 44}
sorgu[] = {{2 5} {5 10} {0 10}}
Çıkış: 6015708 78540
Açıklama: İlk sorguda LCM(5 2 10 12) = 60
İkinci sorguda LCM(12 11 17 14 1 44) = 15708
Son sorguda LCM(5 7 5 2 10 12 11 17 14 1 44) = 78540Giriş: dizi[] = {2 4 8 16} sorgu[] = {{2 3} {0 1}}
Çıkış: 16 4
Naif Yaklaşım: Yaklaşım aşağıdaki matematiksel fikre dayanmaktadır:
Matematiksel olarak LCM(l r) = LCM(dizi[l] dizi[l+1] . . . arr[r-1] arr[r]) ve
LCM(a b) = (a*b) / GCD(ab)
Bu nedenle, her sorgu için diziyi dolaşın ve yukarıdaki LCM formülünü kullanarak cevabı hesaplayın.
Zaman Karmaşıklığı: Ç(N * Q)
Yardımcı Alan: Ç(1)
RangeLCM Sorguları kullanılarak Segment ağacı :
Sorgu sayısı büyük olabileceğinden saf çözüm pratik olmayacaktır. Bu süre azaltılabilir
Bu sorunda herhangi bir güncelleme işlemi bulunmamaktadır. Böylece başlangıçta bir bölüm ağacı oluşturabilir ve bunu sorguları logaritmik zamanda yanıtlamak için kullanabiliriz.
Ağaçtaki her düğüm, söz konusu segment için LCM değerini saklamalıdır ve segmentleri birleştirmek için yukarıdaki formülün aynısını kullanabiliriz.
Fikri uygulamak için aşağıda belirtilen adımları izleyin:
kurt vs tilki
- Verilen diziden bir segment ağacı oluşturun.
- Sorgular arasında geçiş yapın. Her sorgu için:
- Segment ağacında söz konusu aralığı bulun.
- Segmentleri birleştirmek ve bu aralık için LCM'yi hesaplamak için yukarıda belirtilen formülü kullanın.
- Bu bölümün cevabını yazdırın.
Aşağıda yukarıdaki yaklaşımın uygulanması yer almaktadır.
C++// LCM of given range queries using Segment Tree #include using namespace std; #define MAX 1000 // allocate space for tree int tree[4 * MAX]; // declaring the array globally int arr[MAX]; // Function to return gcd of a and b int gcd(int a int b) { if (a == 0) return b; return gcd(b % a a); } // utility function to find lcm int lcm(int a int b) { return a * b / gcd(a b); } // Function to build the segment tree // Node starts beginning index of current subtree. // start and end are indexes in arr[] which is global void build(int node int start int end) { // If there is only one element in current subarray if (start == end) { tree[node] = arr[start]; return; } int mid = (start + end) / 2; // build left and right segments build(2 * node start mid); build(2 * node + 1 mid + 1 end); // build the parent int left_lcm = tree[2 * node]; int right_lcm = tree[2 * node + 1]; tree[node] = lcm(left_lcm right_lcm); } // Function to make queries for array range )l r). // Node is index of root of current segment in segment // tree (Note that indexes in segment tree begin with 1 // for simplicity). // start and end are indexes of subarray covered by root // of current segment. int query(int node int start int end int l int r) { // Completely outside the segment returning // 1 will not affect the lcm; if (end < l || start > r) return 1; // completely inside the segment if (l <= start && r >= end) return tree[node]; // partially inside int mid = (start + end) / 2; int left_lcm = query(2 * node start mid l r); int right_lcm = query(2 * node + 1 mid + 1 end l r); return lcm(left_lcm right_lcm); } // driver function to check the above program int main() { // initialize the array arr[0] = 5; arr[1] = 7; arr[2] = 5; arr[3] = 2; arr[4] = 10; arr[5] = 12; arr[6] = 11; arr[7] = 17; arr[8] = 14; arr[9] = 1; arr[10] = 44; // build the segment tree build(1 0 10); // Now we can answer each query efficiently // Print LCM of (2 5) cout << query(1 0 10 2 5) << endl; // Print LCM of (5 10) cout << query(1 0 10 5 10) << endl; // Print LCM of (0 10) cout << query(1 0 10 0 10) << endl; return 0; }
Java // LCM of given range queries // using Segment Tree class GFG { static final int MAX = 1000; // allocate space for tree static int tree[] = new int[4 * MAX]; // declaring the array globally static int arr[] = new int[MAX]; // Function to return gcd of a and b static int gcd(int a int b) { if (a == 0) { return b; } return gcd(b % a a); } // utility function to find lcm static int lcm(int a int b) { return a * b / gcd(a b); } // Function to build the segment tree // Node starts beginning index // of current subtree. start and end // are indexes in arr[] which is global static void build(int node int start int end) { // If there is only one element // in current subarray if (start == end) { tree[node] = arr[start]; return; } int mid = (start + end) / 2; // build left and right segments build(2 * node start mid); build(2 * node + 1 mid + 1 end); // build the parent int left_lcm = tree[2 * node]; int right_lcm = tree[2 * node + 1]; tree[node] = lcm(left_lcm right_lcm); } // Function to make queries for // array range )l r). Node is index // of root of current segment in segment // tree (Note that indexes in segment // tree begin with 1 for simplicity). // start and end are indexes of subarray // covered by root of current segment. static int query(int node int start int end int l int r) { // Completely outside the segment returning // 1 will not affect the lcm; if (end < l || start > r) { return 1; } // completely inside the segment if (l <= start && r >= end) { return tree[node]; } // partially inside int mid = (start + end) / 2; int left_lcm = query(2 * node start mid l r); int right_lcm = query(2 * node + 1 mid + 1 end l r); return lcm(left_lcm right_lcm); } // Driver code public static void main(String[] args) { // initialize the array arr[0] = 5; arr[1] = 7; arr[2] = 5; arr[3] = 2; arr[4] = 10; arr[5] = 12; arr[6] = 11; arr[7] = 17; arr[8] = 14; arr[9] = 1; arr[10] = 44; // build the segment tree build(1 0 10); // Now we can answer each query efficiently // Print LCM of (2 5) System.out.println(query(1 0 10 2 5)); // Print LCM of (5 10) System.out.println(query(1 0 10 5 10)); // Print LCM of (0 10) System.out.println(query(1 0 10 0 10)); } } // This code is contributed by 29AjayKumar
Python # LCM of given range queries using Segment Tree MAX = 1000 # allocate space for tree tree = [0] * (4 * MAX) # declaring the array globally arr = [0] * MAX # Function to return gcd of a and b def gcd(a: int b: int): if a == 0: return b return gcd(b % a a) # utility function to find lcm def lcm(a: int b: int): return (a * b) // gcd(a b) # Function to build the segment tree # Node starts beginning index of current subtree. # start and end are indexes in arr[] which is global def build(node: int start: int end: int): # If there is only one element # in current subarray if start == end: tree[node] = arr[start] return mid = (start + end) // 2 # build left and right segments build(2 * node start mid) build(2 * node + 1 mid + 1 end) # build the parent left_lcm = tree[2 * node] right_lcm = tree[2 * node + 1] tree[node] = lcm(left_lcm right_lcm) # Function to make queries for array range )l r). # Node is index of root of current segment in segment # tree (Note that indexes in segment tree begin with 1 # for simplicity). # start and end are indexes of subarray covered by root # of current segment. def query(node: int start: int end: int l: int r: int): # Completely outside the segment # returning 1 will not affect the lcm; if end < l or start > r: return 1 # completely inside the segment if l <= start and r >= end: return tree[node] # partially inside mid = (start + end) // 2 left_lcm = query(2 * node start mid l r) right_lcm = query(2 * node + 1 mid + 1 end l r) return lcm(left_lcm right_lcm) # Driver Code if __name__ == '__main__': # initialize the array arr[0] = 5 arr[1] = 7 arr[2] = 5 arr[3] = 2 arr[4] = 10 arr[5] = 12 arr[6] = 11 arr[7] = 17 arr[8] = 14 arr[9] = 1 arr[10] = 44 # build the segment tree build(1 0 10) # Now we can answer each query efficiently # Print LCM of (2 5) print(query(1 0 10 2 5)) # Print LCM of (5 10) print(query(1 0 10 5 10)) # Print LCM of (0 10) print(query(1 0 10 0 10)) # This code is contributed by # sanjeev2552
C# // LCM of given range queries // using Segment Tree using System; using System.Collections.Generic; class GFG { static readonly int MAX = 1000; // allocate space for tree static int[] tree = new int[4 * MAX]; // declaring the array globally static int[] arr = new int[MAX]; // Function to return gcd of a and b static int gcd(int a int b) { if (a == 0) { return b; } return gcd(b % a a); } // utility function to find lcm static int lcm(int a int b) { return a * b / gcd(a b); } // Function to build the segment tree // Node starts beginning index // of current subtree. start and end // are indexes in []arr which is global static void build(int node int start int end) { // If there is only one element // in current subarray if (start == end) { tree[node] = arr[start]; return; } int mid = (start + end) / 2; // build left and right segments build(2 * node start mid); build(2 * node + 1 mid + 1 end); // build the parent int left_lcm = tree[2 * node]; int right_lcm = tree[2 * node + 1]; tree[node] = lcm(left_lcm right_lcm); } // Function to make queries for // array range )l r). Node is index // of root of current segment in segment // tree (Note that indexes in segment // tree begin with 1 for simplicity). // start and end are indexes of subarray // covered by root of current segment. static int query(int node int start int end int l int r) { // Completely outside the segment // returning 1 will not affect the lcm; if (end < l || start > r) { return 1; } // completely inside the segment if (l <= start && r >= end) { return tree[node]; } // partially inside int mid = (start + end) / 2; int left_lcm = query(2 * node start mid l r); int right_lcm = query(2 * node + 1 mid + 1 end l r); return lcm(left_lcm right_lcm); } // Driver code public static void Main(String[] args) { // initialize the array arr[0] = 5; arr[1] = 7; arr[2] = 5; arr[3] = 2; arr[4] = 10; arr[5] = 12; arr[6] = 11; arr[7] = 17; arr[8] = 14; arr[9] = 1; arr[10] = 44; // build the segment tree build(1 0 10); // Now we can answer each query efficiently // Print LCM of (2 5) Console.WriteLine(query(1 0 10 2 5)); // Print LCM of (5 10) Console.WriteLine(query(1 0 10 5 10)); // Print LCM of (0 10) Console.WriteLine(query(1 0 10 0 10)); } } // This code is contributed by Rajput-Ji
JavaScript <script> // LCM of given range queries using Segment Tree const MAX = 1000 // allocate space for tree var tree = new Array(4*MAX); // declaring the array globally var arr = new Array(MAX); // Function to return gcd of a and b function gcd(a b) { if (a == 0) return b; return gcd(b%a a); } //utility function to find lcm function lcm(a b) { return Math.floor(a*b/gcd(ab)); } // Function to build the segment tree // Node starts beginning index of current subtree. // start and end are indexes in arr[] which is global function build(node start end) { // If there is only one element in current subarray if (start==end) { tree[node] = arr[start]; return; } let mid = Math.floor((start+end)/2); // build left and right segments build(2*node start mid); build(2*node+1 mid+1 end); // build the parent let left_lcm = tree[2*node]; let right_lcm = tree[2*node+1]; tree[node] = lcm(left_lcm right_lcm); } // Function to make queries for array range )l r). // Node is index of root of current segment in segment // tree (Note that indexes in segment tree begin with 1 // for simplicity). // start and end are indexes of subarray covered by root // of current segment. function query(node start end l r) { // Completely outside the segment returning // 1 will not affect the lcm; if (end<l || start>r) return 1; // completely inside the segment if (l<=start && r>=end) return tree[node]; // partially inside let mid = Math.floor((start+end)/2); let left_lcm = query(2*node start mid l r); let right_lcm = query(2*node+1 mid+1 end l r); return lcm(left_lcm right_lcm); } //driver function to check the above program //initialize the array arr[0] = 5; arr[1] = 7; arr[2] = 5; arr[3] = 2; arr[4] = 10; arr[5] = 12; arr[6] = 11; arr[7] = 17; arr[8] = 14; arr[9] = 1; arr[10] = 44; // build the segment tree build(1 0 10); // Now we can answer each query efficiently // Print LCM of (2 5) document.write(query(1 0 10 2 5) +'
'); // Print LCM of (5 10) document.write(query(1 0 10 5 10) + '
'); // Print LCM of (0 10) document.write(query(1 0 10 0 10) + '
'); // This code is contributed by Manoj. </script>
Çıkış
60 15708 78540
Zaman Karmaşıklığı: O(Log N * Log n) burada N, dizideki öğelerin sayısıdır. Diğer log n, LCM'yi bulmak için gereken süreyi belirtir. Bu sefer karmaşıklık her sorgu içindir. Toplam zaman karmaşıklığı O(N + Q*Log N*log n)'dir, bunun nedeni ağacı oluşturmak ve ardından sorguları yanıtlamak için O(N) sürenin gerekli olmasıdır.
Yardımcı Alan: O(N) burada N, dizideki öğelerin sayısıdır. Bu alan segment ağacının saklanması için gereklidir.
İlgili Konu: Segment Ağacı
Yaklaşım#2: Matematiği kullanmak
İlk önce iki sayının en küçük ortak katını hesaplamak için lcm() yardımcı fonksiyonunu tanımlarız. Daha sonra her sorgu için, sorgu aralığı tarafından tanımlanan arr alt dizisini yineliyoruz ve lcm() işlevini kullanarak LCM'yi hesaplıyoruz. LCM değeri, nihai sonuç olarak döndürülen bir listede saklanır.
formatlı java dizesi
Segment Ağacı
Yaklaşım#2: Matematiği kullanmak
Algoritma
Segment Ağacı
Yaklaşım#2: Matematiği kullanmak
1. İki sayının en küçük ortak katını hesaplamak için lcm(a b) yardımcı fonksiyonunu tanımlayın.
2. Dizi dizisini ve sorgu aralıkları sorgularının listesini girdi olarak alan range_lcm_queries(arr query) işlevini tanımlayın.
3. Her sorgu için LCM değerlerini depolamak üzere boş bir sonuç listesi oluşturun.
4. Sorgulardaki her sorgu için sol ve sağ indeksler l ve r'yi çıkarın.
5. lcm_val'i arr[l] değerine ayarlayın.
6. l+1 ila r aralığındaki her bir i indeksi için lcm() işlevini kullanarak lcm_val'i lcm_val ve arr[i]'nin LCM'si olacak şekilde güncelleyin.
7. lcm_val'i sonuç listesine ekleyin.
8. Sonuç listesini döndürün.
Yaklaşım#2: Matematiği kullanmak
C++ Java #include
Python /*package whatever //do not write package name here */ import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class GFG { public static int gcd(int a int b) { if (b == 0) return a; return gcd(b a % b); } public static int lcm(int a int b) { return a * b / gcd(a b); } public static List<Integer> rangeLcmQueries(List<Integer> arr List<int[]> queries) { List<Integer> results = new ArrayList<>(); for (int[] query : queries) { int l = query[0]; int r = query[1]; int lcmVal = arr.get(l); for (int i = l + 1; i <= r; i++) { lcmVal = lcm(lcmVal arr.get(i)); } results.add(lcmVal); } return results; } public static void main(String[] args) { List<Integer> arr = List.of(5 7 5 2 10 12 11 17 14 1 44); List<int[]> queries = List.of(new int[]{2 5} new int[]{5 10} new int[]{0 10}); List<Integer> results = rangeLcmQueries(arr queries); for (int result : results) { System.out.print(result + ' '); } System.out.println(); } }
C# from math import gcd def lcm(a b): return a*b // gcd(a b) def range_lcm_queries(arr queries): results = [] for query in queries: l r = query lcm_val = arr[l] for i in range(l+1 r+1): lcm_val = lcm(lcm_val arr[i]) results.append(lcm_val) return results # example usage arr = [5 7 5 2 10 12 11 17 14 1 44] queries = [(2 5) (5 10) (0 10)] print(range_lcm_queries(arr queries)) # output: [60 15708 78540]
JavaScript using System; using System.Collections.Generic; class GFG { // Function to calculate the greatest common divisor (GCD) // using Euclidean algorithm static int GCD(int a int b) { if (b == 0) return a; return GCD(b a % b); } // Function to calculate the least common multiple (LCM) // using GCD static int LCM(int a int b) { return a * b / GCD(a b); } static List<int> RangeLcmQueries(List<int> arr List<Tuple<int int>> queries) { List<int> results = new List<int>(); foreach (var query in queries) { int l = query.Item1; int r = query.Item2; int lcmVal = arr[l]; for (int i = l + 1; i <= r; i++) { lcmVal = LCM(lcmVal arr[i]); } results.Add(lcmVal); } return results; } static void Main() { List<int> arr = new List<int> { 5 7 5 2 10 12 11 17 14 1 44 }; List<Tuple<int int>> queries = new List<Tuple<int int>> { Tuple.Create(2 5) Tuple.Create(5 10) Tuple.Create(0 10) }; List<int> results = RangeLcmQueries(arr queries); foreach (var result in results) { Console.Write(result + ' '); } Console.WriteLine(); } }
// JavaScript Program for the above approach // function to find out gcd function gcd(a b) { if (b === 0) { return a; } return gcd(b a % b); } // function to find out lcm function lcm(a b) { return (a * b) / gcd(a b); } function rangeLcmQueries(arr queries) { const results = []; for (const query of queries) { const l = query[0]; const r = query[1]; let lcmVal = arr[l]; for (let i = l + 1; i <= r; i++) { lcmVal = lcm(lcmVal arr[i]); } results.push(lcmVal); } return results; } // Driver code to test above function const arr = [5 7 5 2 10 12 11 17 14 1 44]; const queries = [[2 5] [5 10] [0 10]]; const results = rangeLcmQueries(arr queries); for (const result of results) { console.log(result + ' '); } console.log(); // THIS CODE IS CONTRIBUTED BY PIYUSH AGARWAL
Çıkış
[60 15708 78540]
Zaman Karmaşıklığı: O(log(min(ab))). Her sorgu aralığı için O(n) boyutunda bir alt diziyi yineliyoruz; burada n, arr'ın uzunluğudur. Bu nedenle, genel fonksiyonun zaman karmaşıklığı O(qn log(min(a_i))) şeklindedir; burada q, sorguların sayısıdır ve a_i, arr'ın i'inci elemanıdır.
Uzay Karmaşıklığı: O(1) çünkü aynı anda yalnızca birkaç tam sayıyı saklıyoruz. Giriş dizisi ve sorgular tarafından kullanılan alan dikkate alınmaz.