小E的倍数关系子集问题 | 豆包MarsCode AI刷题

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前言

今天是第五天打卡,依旧选择了一道高难度题目,现将自己的学习体会和心得记录如下:

题目解析:小E的倍数关系子集问题

问题描述:

小E想知道一个给定集合中,有多少个子集满足以下条件:

  1. 子集内的所有元素数量大于1。
  2. 子集内的所有元素两两之间互为倍数关系。 由于结果可能非常大,输出的结果需要对 109+710^9+7 取模。

样例:

plaintext

输入:n = 5, a = [1, 2, 3, 4, 5]
输出:6

思路解析:

解决这个问题,我可以使用动态规划(DP)的方法。具体步骤如下:

  1. 首先对数组进行排序,以便我们能逐步地从小到大考虑每个元素。
  2. 定义一个 dp 数组,其中 dp[i] 记录以第 i 个元素为结尾的满足条件的子集数量。
  3. 遍历每个元素 a[i],对于每个 a[i],再遍历之前的所有元素 a[j],如果 a[i]a[j] 的倍数,则更新 dp[i]
  4. 结果是 dp 数组的所有元素和减去单个元素的子集数量,并对结果取模。

代码详解:

python

def solution(n: int, a: list) -> int:
    MOD = 10**9 + 7
    
    # 将数组按升序排序
    a.sort()
    
    # dp 数组记录以第 i 个元素为末尾的子集数量
    dp = [0] * n
    
    # 遍历每个元素
    for i in range(n):
        dp[i] = 1  # 自身作为一个单独的子集(初始值)
        for j in range(i):
            if a[i] % a[j] == 0:  # 满足倍数关系
                dp[i] += dp[j]
                dp[i] %= MOD
    
    # 计算结果,所有子集数量总和减去单个元素的子集
    result = sum(dp) - n
    return result % MOD

# 测试样例
if __name__ == '__main__':
    print(solution(5, [1, 2, 3, 4, 5]) == 6)  # 输出:6
    print(solution(6, [2, 4, 8, 16, 32, 64]) == 57)  # 输出:57
    print(solution(4, [3, 6, 9, 12]) == 5)  # 输出:5

知识总结

在使用豆包MarsCode AI刷题的过程中,我掌握了以下新知识点:

  1. 动态规划:通过分解问题,保存子问题的解决结果,避免重复计算,提高效率。
  2. 排序:通过排序可以使问题变得更简单,有助于结构化地解决问题。
  3. 模运算:处理大数时常用,可以防止溢出,保证结果的正确性。

理解与建议

  • 动态规划 是解决递归问题的重要工具,通过记忆化减少计算量。
  • 排序 可以帮助简化逻辑,特别是在需要比较或排列元素时。
  • 模运算 需要特别注意,其目的是保持数值在可控范围内。

对于初学者,建议在刷题时注意以下几点:

  • 先尝试理解题意,分析问题的本质。
  • 分步骤解决复杂问题,逐步提高代码的正确性和效率。
  • 重视常用算法和数据结构的掌握,它们是解决问题的基础。

学习计划

结合豆包MarsCode AI刷题功能,我总结了以下高效学习方法:

  1. 制定刷题计划

    • 每周制定具体的刷题目标,例如每天完成一定数量的题目,涵盖不同难度和类型。
    • 分析自己的弱点,集中时间和精力攻克难点。
  2. 利用错题进行针对性学习

    • 记录每次刷题的错题,分析错误原因,明确不足之处。
    • 重复练习错题,通过变换题目条件进一步巩固知识点。
  3. 多种题型结合练习

    • 包括基础题、进阶题和综合题,全面提高解题能力。
    • 定期进行总结和反思,调整学习策略。

工具运用

在学习过程中,如何将豆包MarsCode AI刷题功能与其他学习资源相结合:

  1. 与在线教程结合

    • 遇到不理解的题目时,可以查阅在线教程或相关书籍,深入理解题目背后的知识点。
    • 结合视频教程,跟着老师一步步解析题目,巩固理解。
  2. 利用在线讨论社区

    • 加入编程学习社区,分享自己的解题经验,向其他同学请教疑惑。
    • 参与社区的刷题竞赛,提高自己的解题速度和准确性。
  3. 系统化学习

    • 将刷题与系统化学习结合,系统掌握一门语言或一个算法专题。
    • 通过完成实际项目,将所学知识应用于实践,提高实战能力。