Producto de los máximos de todos los subconjuntos de una array

Dada una array arr[] que consta de N enteros positivos, la tarea es encontrar el producto del máximo de todos los subconjuntos posibles de la array dada . Dado que el producto puede ser muy grande, imprímalo en módulo (10 9 + 7) .

Ejemplos:

Entrada: arr[] = {1, 2, 3}
Salida:
Explicación:
Todos los subconjuntos posibles de la array dada con sus respectivos elementos máximos son:

  1. {1}, el elemento máximo es 1.
  2. {2}, el elemento máximo es 2.
  3. {3}, el elemento máximo es 3.
  4. {1, 2}, el elemento máximo es 2.
  5. {1, 3}, el elemento máximo es 3.
  6. {2, 3}, el elemento máximo es 3.
  7. {1, 2, 3}, el elemento máximo es 3.

El producto de todo el elemento máximo anterior es 1*2*3*2*3*3*3 = 324.

Entrada: arr[] = {1, 1, 1, 1}
Salida: 1

Enfoque ingenuo: el enfoque más simple para resolver el problema dado es generar todos los subconjuntos posibles de la array dada y encontrar el producto del máximo de todos los subconjuntos generados módulo (10 9 + 7) como el producto resultante.

Complejidad temporal: O(N*2 N )
Espacio auxiliar: O(1)

Enfoque eficiente: el enfoque anterior también se puede optimizar en función de las siguientes observaciones:

  • La idea es contar el número de veces que aparece cada elemento del arreglo como el elemento máximo entre todos los subconjuntos posibles formados.
  • Un elemento de array arr[i] es un máximo si y solo si todos los elementos excepto arr[i] son ​​menores o iguales que él.
  • Por lo tanto, el número de subconjuntos formados por todos los elementos menores o iguales a cada elemento del arreglo arr[i] contribuye al recuento de subconjuntos que tienen arr[i] como elemento máximo.

Siga los pasos a continuación para resolver el problema:

  • Inicialice una variable, digamos maximoProducto como 1 que almacene el producto resultante del máximo de elementos de todos los subconjuntos.
  • Ordene la array dada arr[] en orden creciente.
  • Recorra la array desde el final usando la variable i y realice los siguientes pasos:
    • Encuentra el número de subconjuntos que son más pequeños que el elemento actual arr[i] como (2 i – 1) y guárdalo en una variable, digamos P .
    • Dado que el elemento de array arr[i] contribuye P número de veces, multiplique el valor arr[i] , P veces por la variable producto máximo .
  • Encuentre el producto del elemento de array con MaximumProduct para incluir todos los subconjuntos de tamaño 1 .
  • Después de completar los pasos anteriores, imprima el valor de producto máximo como el producto máximo resultante.

A continuación se muestra la implementación del enfoque anterior:

C++

// C++ program for the above approach
 
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
 
// Function to find the product of the
// maximum of all possible subsets
long maximumProduct(int arr[], int N)
{
    long mod = 1000000007;
 
    // Sort the given array arr[]
    sort(arr, arr + N);
 
    // Stores the power of 2
    long power[N + 1];
    power[0] = 1;
 
    // Calculate the power of 2
    for (int i = 1; i <= N; i++) {
        power[i] = 2 * power[i - 1];
        power[i] %= mod;
    }
 
    // Stores the resultant product
    long result = 1;
 
    // Traverse the array from the back
    for (int i = N - 1; i > 0; i--) {
 
        // Find the value of 2^i - 1
        long value = (power[i] - 1);
 
        // Iterate value number of times
        for (int j = 0; j < value; j++) {
 
            // Multiply value with
            // the result
            result *= 1LL * arr[i];
            result %= mod;
        }
    }
 
    // Calculate the product of array
    // elements with result to consider
    // the subset of size 1
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        result *= 1LL * arr[i];
        result %= mod;
    }
 
    // Return the resultant product
    return result;
}
 
// Driver Code
int main()
{
 
    int arr[] = { 1, 2, 3 };
    int N = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    cout << maximumProduct(arr, N);
 
    return 0;
}

Java

// Java program for the above approach
import java.util.Arrays;
 
class GFG{
 
// Function to find the product of the
// maximum of all possible subsets
static long maximumProduct(int arr[], int N)
{
    long mod = 1000000007;
 
    // Sort the given array arr[]
    Arrays.sort(arr);
 
    // Stores the power of 2
    long power[] = new long[N + 1];
    power[0] = 1;
 
    // Calculate the power of 2
    for(int i = 1; i <= N; i++)
    {
        power[i] = 2 * power[i - 1];
        power[i] %= mod;
    }
 
    // Stores the resultant product
    long result = 1;
 
    // Traverse the array from the back
    for(int i = N - 1; i > 0; i--)
    {
         
        // Find the value of 2^i - 1
        long value = (power[i] - 1);
 
        // Iterate value number of times
        for(int j = 0; j < value; j++)
        {
             
            // Multiply value with
            // the result
            result *= arr[i];
            result %= mod;
        }
    }
 
    // Calculate the product of array
    // elements with result to consider
    // the subset of size 1
    for(int i = 0; i < N; i++)
    {
        result *= arr[i];
        result %= mod;
    }
 
    // Return the resultant product
    return result;
}
 
// Driver Code
public static void main(String[] args)
{
    int arr[] = { 1, 2, 3 };
    int N = arr.length;
     
    System.out.println(maximumProduct(arr, N));
}
}
 
// This code is contributed by rishavmahato348

Python3

# Python3 program for the above approach
 
# Function to find the product of the
# maximum of all possible subsets
def maximumProduct(arr, N):
     
    mod = 1000000007
 
    # Sort the given array arr[]
    arr = sorted(arr)
 
    # Stores the power of 2
    power = [0] * (N + 1)
    power[0] = 1
 
    # Calculate the power of 2
    for i in range(1, N + 1):
        power[i] = 2 * power[i - 1]
        power[i] %= mod
 
    # Stores the resultant product
    result = 1
 
    # Traverse the array from the back
    for i in range(N - 1, -1, -1):
         
        # Find the value of 2^i - 1
        value = (power[i] - 1)
 
        # Iterate value number of times
        for j in range(value):
             
            # Multiply value with
            # the result
            result *= arr[i]
            result %= mod
 
    # Calculate the product of array
    # elements with result to consider
    # the subset of size 1
    for i in range(N):
        result *= arr[i]
        result %= mod
         
    # Return the resultant product
    return result
 
# Driver Code
if __name__ == '__main__':
     
    arr = [ 1, 2, 3 ]
    N = len(arr)
     
    print(maximumProduct(arr, N))
 
# This code is contributed by mohit kumar 29

C#

// C# program for the above approach
using System;
using System.Collections.Generic;
 
class GFG{
 
// Function to find the product of the
// maximum of all possible subsets
static long maximumProduct(int []arr, int N)
{
    long mod = 1000000007;
 
    // Sort the given array arr[]
    Array.Sort(arr);
 
    // Stores the power of 2
    long []power = new long[N + 1];
    power[0] = 1;
 
    // Calculate the power of 2
    for (int i = 1; i <= N; i++) {
        power[i] = 2 * power[i - 1];
        power[i] %= mod;
    }
 
    // Stores the resultant product
    long result = 1;
 
    // Traverse the array from the back
    for (int i = N - 1; i > 0; i--) {
 
        // Find the value of 2^i - 1
        long value = (power[i] - 1);
 
        // Iterate value number of times
        for (int j = 0; j < value; j++) {
 
            // Multiply value with
            // the result
            result *= 1 * arr[i];
            result %= mod;
        }
    }
 
    // Calculate the product of array
    // elements with result to consider
    // the subset of size 1
    for (int i = 0; i < N; i++) {
        result *= 1 * arr[i];
        result %= mod;
    }
 
    // Return the resultant product
    return result;
}
 
// Driver Code
public static void Main()
{
 
    int []arr = {1, 2, 3};
    int N = arr.Length;
    Console.Write(maximumProduct(arr, N));
}
}
 
// This code is contributed by SURENDRA_GANGWAR.

Javascript

<script>
 
// JavaScript program for the above approach
 
 
// Function to find the product of the
// maximum of all possible subsets
function maximumProduct(arr, N)
{
    let mod = 1000000007;
 
    // Sort the given array arr[]
    arr.sort((a, b) =>  a - b);
 
    // Stores the power of 2
    let power = new Array(N + 1);
    power[0] = 1;
 
    // Calculate the power of 2
    for (let i = 1; i <= N; i++) {
        power[i] = 2 * power[i - 1];
        power[i] %= mod;
    }
 
    // Stores the resultant product
    let result = 1;
 
    // Traverse the array from the back
    for (let i = N - 1; i > 0; i--) {
 
        // Find the value of 2^i - 1
        let value = (power[i] - 1);
 
        // Iterate value number of times
        for (let j = 0; j < value; j++) {
 
            // Multiply value with
            // the result
            result *= 1 * arr[i];
            result %= mod;
        }
    }
 
    // Calculate the product of array
    // elements with result to consider
    // the subset of size 1
    for (let i = 0; i < N; i++) {
        result *= 1 * arr[i];
        result %= mod;
    }
 
    // Return the resultant product
    return result;
}
 
// Driver Code
 
let arr = [1, 2, 3 ];
let N = arr.length;
document.write(maximumProduct(arr, N));
 
</script>
Producción: 

324

 

Complejidad de tiempo: O(N*log N)
Espacio auxiliar: O(N)

Publicación traducida automáticamente

Artículo escrito por kartikey134 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA

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