问题描述
小U有一个整数数组 arr,他希望找到其中三个元素 i, j, k 满足条件 i < j < k 且 arr[i] + arr[j] + arr[k] == target。由于可能存在大量的元组,结果需要对 10^9 + 7 取模。
例如:当 arr = [1,1,2,2,3,3,4,4,5,5] 且 t = 8 时,有多个元组满足条件,你需要返回这些元组的数量。
测试样例
样例1:
输入:
arr = [1,1,2,2,3,3,4,4,5,5], t = 8
输出:20
样例2:
输入:
arr = [2,2,2,2], t = 6
输出:4
样例3:
输入:
arr = [1,2,3,4,5], t = 9
输出:2
样例4:
输入:
arr = [1,1,1,1], t = 3
输出:4
思路分析
- 初始化和预处理: 首先对数组
arr进行升序排序,这将便于后续查找满足条件的元素组合。 - 双指针法: 使用两个指针
i,left分别表示当前正在考虑的前两个元素的位置,而right初始指向数组末尾。这样使得我们可以从每个位置开始,尝试寻找一个合适的中间值arr[right]来达到目标和。 - 循环检查和更新: 当三者之和小于目标值时,增加左指针
left;当三者之和大于目标值时,减少右指针right。如果和正好等于目标值,说明找到了符合条件的一组。 - 处理重复元素: 对于相同的元素
arr[left]和arr[right],有两种情况:如果它们都相同,则计算从left+1到right-1这段区间的组合数;如果只有一部分相同,我们分别计数相等元素的数量,然后乘以另一端的组合数。 - 累加计数: 根据找到的不同组合方式,将对应的组合数累加到变量
count中,并在每次结束后对其取模mod。 - 返回结果: 循环结束后,返回计算得到的组合数对
10^9 + 7取模的结果作为最终答案
代码详解
涉及到的知识点
1. 排序算法:通过 arr.sort() 实现了数组的升序排列,方便了接下来的线性搜索。
2. 双指针法:使用 i, left, 和 right 三个指针,利用动态范围缩小的方式,提高了查找满足条件的元素组合的效率。
3. 二分查找思想:虽然没有明确的二分查找,但在不断调整左右边界的过程中,类似于二分查找的区间判断(如和小于目标则向左找,大于向右找)。
4. 组合数学:在处理重复元素的情况下,计算组合数,特别是当元素相同时,利用组合公式 (n choose k) 的简化形式 k*(n-k)。
5. 取模运算:对最后的组合数取模 10^9 + 7,是为了防止结果溢出,因为题目要求结果对这个数取模。
6. 数组操作和迭代:遍历数组并处理不同情况下的指针移动,体现了对数组操作的理解。
7. 动态规划优化:尽管这里没有明显的动态规划结构,但在处理重复元素时避免了不必要的重复计算,间接地体现了动态规划的思想。