2176.统计数组中相等且可以被整除的数对

目标

给你一个下标从 0 开始长度为 n 的整数数组 nums 和一个整数 k ,请你返回满足 0 <= i < j < n ,nums[i] == nums[j] 且 (i * j) 能被 k 整除的数对 (i, j) 的 数目 。

示例 1:

输入:nums = [3,1,2,2,2,1,3], k = 2
输出:4
解释:
总共有 4 对数符合所有要求:
- nums[0] == nums[6] 且 0 * 6 == 0 ,能被 2 整除。
- nums[2] == nums[3] 且 2 * 3 == 6 ,能被 2 整除。
- nums[2] == nums[4] 且 2 * 4 == 8 ,能被 2 整除。
- nums[3] == nums[4] 且 3 * 4 == 12 ,能被 2 整除。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,4], k = 1
输出:0
解释:由于数组中没有重复数值,所以没有数对 (i,j) 符合所有要求。

说明:

  • 1 <= nums.length <= 100
  • 1 <= nums[i], k <= 100

思路

找出数组中下标不同的数对,使数对元素值相同且下标的乘积能够被 k 整除,返回满足要求的数对个数。

根据题意模拟即可。

有网友提出了使用原数组原地保存后面一个相同元素的下标,组成一个元素值相同的链表,避免重复判断不相等的元素。

也有网友提出了 O(nlogn) 的解法,与当前元素 nums[j] 组成合法数对需要满足 i < j,并且 nums[i] == nums[j] && (i * j) % k == 0nums[i] 必须提供因子 k2 = k / gcd(k, j),问题转化为查找 j 前,包含因子 k2 且与当前元素值相同的元素个数。提前预处理每一个数的因子列表,遍历当前值的因子列表,将每一个因子与当前值组成 key 并计数。

代码

/**
 * @date 2025-04-17 0:09
 */
public class CountPairs2176 {

    public int countPairs(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        int res = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                if (nums[i] == nums[j] && i * j % k == 0){
                    res++;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

性能