Dada una array de enteros, evalúe consultas de la forma LCM(l, r). Puede haber muchas consultas, por lo tanto, evalúe las consultas de manera eficiente.
LCM (l, r) denotes the LCM of array elements
that lie between the index l and r
(inclusive of both indices)
Mathematically,
LCM(l, r) = LCM(arr[l], arr[l+1] , ......... ,
arr[r-1], arr[r])
Ejemplos:
Inputs : Array = {5, 7, 5, 2, 10, 12 ,11, 17, 14, 1, 44}
Queries: LCM(2, 5), LCM(5, 10), LCM(0, 10)
Outputs: 60 15708 78540
Explanation : In the first query LCM(5, 2, 10, 12) = 60,
similarly in other queries.
Una solución ingenua sería recorrer la array para cada consulta y calcular la respuesta usando,
LCM(a, b) = (a*b) / GCD(a,b)
Sin embargo, como la cantidad de consultas puede ser grande, esta solución sería poco práctico.
Una solución eficiente sería utilizar el árbol de segmentos . Recuerde que en este caso, donde no se requiere actualización, podemos construir el árbol una vez y usarlo repetidamente para responder a las consultas. Cada Node en el árbol debe almacenar el valor de LCM para ese segmento en particular y podemos usar la misma fórmula anterior para combinar los segmentos. ¡Por lo tanto, podemos responder cada consulta de manera eficiente!
A continuación se muestra una solución para el mismo.
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
Producción:
60 15708 78540
¡ Consulte el artículo completo sobre consultas de LCM de rango para obtener más detalles!
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por GeeksforGeeks-1 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA