素数元素的统计 | 豆包MarsCode AI刷题

86 阅读3分钟

素数元素的统计 - MarsCode

问题描述

小R给定了一个整数数组,要求你统计出其中有多少个元素既是素数,且这些素数元素的出现次数也是素数。需要注意的是,数组中元素的出现次数也应计算在内。比如,数组 [1, 2, 3, 2, 5, 7, 7, 7, 5] 中,元素 2 出现了两次,而 7 出现了三次,这些次数也都需要判断是否为素数。


测试样例

样例1:

输入:a = [1, 2, 3, 2, 5, 7, 7, 7, 5]
输出:3

样例2:

输入:a = [1, 4, 6, 8, 10, 12]
输出:0

样例3:

输入:a = [3, 3, 3, 5, 5, 5, 5]
输出:1

这个问题要求我们统计出一个整数数组中,既是素数的元素且这些素数的出现次数也是素数的元素个数。

我们可以分几个步骤来解决这个问题:

步骤分析:

  1. 找出素数: 由于题目要求判断某个数是否是素数,我们首先需要了解素数的定义。素数是一个大于1且只能被1和自身整除的自然数。我们可以通过一个简单的素数判断函数来判断数是否为素数。

  2. 统计数组中每个数字的出现次数: 我们需要统计数组中每个数字的出现次数,这可以使用哈希表(如Python中的Counter类)来完成。

  3. 判断素数和次数: 对于每个数字,我们需要判断:

    • 该数字是否是素数。
    • 该数字的出现次数是否是素数。

    如果这两个条件都满足,我们就认为该数字符合条件。

  4. 最终结果: 统计符合条件的数字的个数。

from collections import Counter

# 判断是否是素数的函数
def is_prime(n):
    if n <= 1:
        return False
    for i in range(2, int(n ** 0.5) + 1):
        if n % i == 0:
            return False
    return True

# 主要的解决函数
def solution(a):
    # 统计数组中每个元素的出现次数
    counter = Counter(a)
    
    # 统计符合条件的元素个数
    result = 0
    for num, count in counter.items():
        if is_prime(num) and is_prime(count):
            result += 1
            
    return result

问题分析:

在这个问题中,要求我们统计一个整数数组中符合以下两个条件的元素数量:

  1. 数字本身是素数。
  2. 该数字在数组中出现的次数也是素数。

素数的定义:

  • 素数(质数) :大于1且只能被1和自身整除的自然数。简单来说,素数只能被1和自己整除,不能被其他数整除。例如:2、3、5、7、11等。

对于每个数字,我们需要判断:

  • 它本身是否是素数。
  • 它在数组中的出现次数是否是素数。

如果这两个条件都满足,我们就认为该数字符合题目的要求。

解题步骤:

为了解决这个问题,我们可以将其拆解为几个子任务:

  1. 判断素数:我们首先需要一个判断一个数是否是素数的函数。判断素数的常见方法是遍历从2到该数平方根的数字,如果存在能整除该数的数字,那么这个数就不是素数。

  2. 统计数组中元素出现次数:使用哈希表(或字典)来统计数组中每个元素的出现次数。Python提供了collections.Counter类,可以非常方便地完成这个任务。

  3. 判断每个数字和其出现次数是否是素数:对于数组中的每个数字,我们需要检查:

    • 该数字是否是素数。
    • 该数字在数组中的出现次数是否是素数。 如果两个条件都满足,我们就增加计数。

使用素数判断函数和哈希表来统计数字的出现次数,有效地解决了题目中的要求。最终的算法是高效的,适用于给定的输入范围。通过对素数的判定和出现次数的检查,能够得到符合条件的数字的个数。