标签： 前缀和

目标

给你一个正整数数组 nums，请你移除 最短 子数组（可以为 空），使得剩余元素的 和 能被 p 整除。 不允许 将整个数组都移除。

请你返回你需要移除的最短子数组的长度，如果无法满足题目要求，返回 -1 。

子数组 定义为原数组中连续的一组元素。

示例 1：

输入：nums = [3,1,4,2], p = 6
输出：1
解释：nums 中元素和为 10，不能被 p 整除。我们可以移除子数组 [4] ，剩余元素的和为 6 。

示例 2：

输入：nums = [6,3,5,2], p = 9
输出：2
解释：我们无法移除任何一个元素使得和被 9 整除，最优方案是移除子数组 [5,2] ，剩余元素为 [6,3]，和为 9 。

示例 3：

输入：nums = [1,2,3], p = 3
输出：0
解释：和恰好为 6 ，已经能被 3 整除了。所以我们不需要移除任何元素。

示例 4：

输入：nums = [1,2,3], p = 7
输出：-1
解释：没有任何方案使得移除子数组后剩余元素的和被 7 整除。

示例 5：

输入：nums = [1000000000,1000000000,1000000000], p = 3
输出：0

说明：

• 1 <= nums.length <= 10^5
• 1 <= nums[i] <= 10^9
• 1 <= p <= 10^9

思路

有一个正整数数组 nums，需要移除一个最短子数组（可以为空），使得剩余元素的和能被 p 整除，返回移除的最短子数组长度，如果无法满足返回 -1。

计算数组和，求出余数 rem，使用哈希表 lastIndex 记录前缀和余数的最大下标，根据当前前缀和的余数，计算需要保留的前缀数组 [0, lastIndex.get((curRem - rem + p) % p)]，计算得到需要减去的子数组 [lastIndex.get((curRem - rem + p) % p) + 1, i] 它的和模 p 余 rem，取长度的最小值即可。

代码

/**
 * @date 2025-11-30 10:41
 */
public class MinSubarray1590 {

    public int minSubarray(int[] nums, int p) {
        int n = nums.length;
        long sum = 0;
        for (int num : nums) {
            sum += num;
        }
        int rem = (int) (sum % p);
        if (rem == 0) {
            return 0;
        }
        Map<Integer, Integer> lastIndex = new HashMap<>();
        lastIndex.putIfAbsent(0, -1);
        int curRem = 0;
        int res = Integer.MAX_VALUE;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            curRem = (curRem + nums[i]) % p;
            int prev = (p + curRem - rem) % p;
            res = Math.min(res, i - lastIndex.getOrDefault(prev, -n));
            lastIndex.put(curRem, i);
        }
        return res == n ? -1 : res;
    }

}

性能

目标

给你一个整数数组 nums 和一个整数 k 。

返回 nums 中一个 非空子数组 的 最大 和，要求该子数组的长度可以 被 k 整除。

示例 1：

输入： nums = [1,2], k = 1
输出： 3
解释：
子数组 [1, 2] 的和为 3，其长度为 2，可以被 1 整除。

示例 2：

输入： nums = [-1,-2,-3,-4,-5], k = 4
输出： -10
解释：
满足题意且和最大的子数组是 [-1, -2, -3, -4]，其长度为 4，可以被 4 整除。

示例 3：

输入： nums = [-5,1,2,-3,4], k = 2
输出： 4
解释：
满足题意且和最大的子数组是 [1, 2, -3, 4]，其长度为 4，可以被 2 整除。

说明：

• 1 <= k <= nums.length <= 2 * 10^5
• -10^9 <= nums[i] <= 10^9

思路

计算长度能被 k 整除的子数组的最大元素和。

核心点是维护同余前缀和的最小值。

也有网友使用滑窗加动态规划来做，滑窗计算 长度为 k 的子数组和，动态规划累加长度 m * k 的子数组和，这里使用了贪心策略，如果前面的子数组和小于 0，直接重置为 0。

代码

/**
 * @date 2025-11-27 9:06
 */
public class MaxSubarraySum3381 {

    public long maxSubarraySum(int[] nums, int k) {
        int n = nums.length;
        long[] prefix = new long[n + 1];
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            prefix[i] = prefix[i - 1] + nums[i - 1];
        }
        long[] minPrefix = new long[k];
        Arrays.fill(minPrefix, Long.MAX_VALUE / 2);
        long res = Long.MIN_VALUE;
        for (int i = 0; i <= n; i++) {
            int rem = i % k;
            res = Math.max(res, prefix[i] - minPrefix[rem]);
            minPrefix[rem] = Math.min(minPrefix[rem], prefix[i]);
        }
        return res;
    }

}

性能

目标

给你一个字符串 s ，返回 s 中 长度为 3 的不同回文子序列 的个数。

即便存在多种方法来构建相同的子序列，但相同的子序列只计数一次。

回文 是正着读和反着读一样的字符串。

子序列 是由原字符串删除其中部分字符（也可以不删除）且不改变剩余字符之间相对顺序形成的一个新字符串。

例如，"ace" 是 "abcde" 的一个子序列。

示例 1：

输入：s = "aabca"
输出：3
解释：长度为 3 的 3 个回文子序列分别是：
- "aba" ("aabca" 的子序列)
- "aaa" ("aabca" 的子序列)
- "aca" ("aabca" 的子序列)

示例 2：

输入：s = "adc"
输出：0
解释："adc" 不存在长度为 3 的回文子序列。

示例 3：

输入：s = "bbcbaba"
输出：4
解释：长度为 3 的 4 个回文子序列分别是：
- "bbb" ("bbcbaba" 的子序列)
- "bcb" ("bbcbaba" 的子序列)
- "bab" ("bbcbaba" 的子序列)
- "aba" ("bbcbaba" 的子序列)

说明：

• 3 <= s.length <= 10^5
• s 仅由小写英文字母组成

思路

求长度为 3 的不同回文子序列个数。

枚举中间元素，同时枚举 a - z 作为左右两侧的字母，判断是否前后都存在。

对字母计数，在枚举过程中记录前面出现字母的次数，结合总次数可以快速判断后面是否存在相同的字母。注意，如果前面出现的字母与枚举的中间字母相同需要将次数减 1。

代码

/**
 * @date 2025-11-21 8:44
 */
public class CountPalindromicSubsequence1930 {

    public int countPalindromicSubsequence_v1(String s) {
        int[] total = new int[26];
        char[] chars = s.toCharArray();
        for (char c : chars) {
            total[c - 'a']++;
        }
        boolean[][] visited = new boolean[26][26];
        int[] prefix = new int[26];
        int res = 0;
        for (char c : chars) {
            prefix[c - 'a']++;
            for (int j = 0; j < 26; j++) {
                if (!visited[j][c - 'a'] && total[j] > prefix[j] && ((j == c - 'a' && prefix[j] > 1) || j != c - 'a' && prefix[j] > 0)) {
                    visited[j][c - 'a'] = true;
                    res++;
                }
            }
        }
        return res;
    }

}

性能

目标

给你一个 二进制字符串 s。

你可以对这个字符串执行 任意次 下述操作：

• 选择字符串中的任一下标 i（ i + 1 < s.length ），该下标满足 s[i] == '1' 且 s[i + 1] == '0'。
• 将字符 s[i] 向 右移 直到它到达字符串的末端或另一个 '1'。例如，对于 s = "010010"，如果我们选择 i = 1，结果字符串将会是 s = "000110"。

返回你能执行的 最大 操作次数。

示例 1：

输入： s = "1001101"
输出： 4
解释：
可以执行以下操作：
选择下标 i = 0。结果字符串为 s = "0011101"。
选择下标 i = 4。结果字符串为 s = "0011011"。
选择下标 i = 3。结果字符串为 s = "0010111"。
选择下标 i = 2。结果字符串为 s = "0001111"。

示例 2：

输入： s = "00111"
输出： 0

说明：

• 1 <= s.length <= 10^5
• s[i] 为 '0' 或 '1'。

思路

有一个二进制字符串 s，每次操作可以选择一个下标 i，满足 s[i] == '1' 且 s[i + 1] == '0'，将 s[i] 向右移直到遇到另一个 1 或者到达末尾，返回可以执行的最大操作次数。

要使操作次数最大，每组相邻的 0 都要为其前面的 1 提供一次操作。换句话说操作尽量不要让右侧的 0 过早的合并，累加每组相邻的 0 前面 1 的个数即可。

计算前缀 1 个数，正序遍历，第一次遇到 0 时，就加上前面 1 的个数，跳过相邻的 0（因为每次操作都要移到最右侧，相邻的 0 对每个 1 只能贡献一次操作）。

代码

/**
 * @date 2025-11-13 8:44
 */
public class MaxOperations3228 {

    public int maxOperations(String s) {
        int n = s.length();
        char[] chars = s.toCharArray();
        int[] prefix = new int[n + 1];
        int res = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            prefix[i] = prefix[i - 1] + (chars[i - 1] - '0');
        }
        int i = 0;
        while (i < n) {
            if (chars[i] == '0') {
                res += prefix[i];
            }
            while (i < n && chars[i++] == '0') {
            }
        }
        return res;
    }

}

性能

目标

在第 1 天，有一个人发现了一个秘密。

给你一个整数 delay ，表示每个人会在发现秘密后的 delay 天之后，每天 给一个新的人 分享 秘密。同时给你一个整数 forget ，表示每个人在发现秘密 forget 天之后会 忘记 这个秘密。一个人 不能 在忘记秘密那一天及之后的日子里分享秘密。

给你一个整数 n ，请你返回在第 n 天结束时，知道秘密的人数。由于答案可能会很大，请你将结果对 10^9 + 7 取余 后返回。

示例 1：

输入：n = 6, delay = 2, forget = 4
输出：5
解释：
第 1 天：假设第一个人叫 A 。（一个人知道秘密）
第 2 天：A 是唯一一个知道秘密的人。（一个人知道秘密）
第 3 天：A 把秘密分享给 B 。（两个人知道秘密）
第 4 天：A 把秘密分享给一个新的人 C 。（三个人知道秘密）
第 5 天：A 忘记了秘密，B 把秘密分享给一个新的人 D 。（三个人知道秘密）
第 6 天：B 把秘密分享给 E，C 把秘密分享给 F 。（五个人知道秘密）

示例 2：

输入：n = 4, delay = 1, forget = 3
输出：6
解释：
第 1 天：第一个知道秘密的人为 A 。（一个人知道秘密）
第 2 天：A 把秘密分享给 B 。（两个人知道秘密）
第 3 天：A 和 B 把秘密分享给 2 个新的人 C 和 D 。（四个人知道秘密）
第 4 天：A 忘记了秘密，B、C、D 分别分享给 3 个新的人。（六个人知道秘密）

说明：

• 2 <= n <= 1000
• 1 <= delay < forget <= n

思路

在第 1 天有一个人发现了一个秘密，每一个新知道秘密的人在 delay 天之后的 每一天 会向一个 新人 分享这个秘密，每一个人在知道秘密之后的 forget 天会忘记秘密，求第 n 天结束时知道秘密的人数。

定义 dp[i] 表示在第 i 天 新增 知道秘密的人数，它等于超过了延迟 delay 并且还没有忘记的人数总和，也即 [i - forget + 1, i - delay] 之间的新增人数总和，求和可以使用前缀和优化。

代码

/**
 * @date 2025-09-09 8:57
 */
public class PeopleAwareOfSecret2327 {

    public int peopleAwareOfSecret(int n, int delay, int forget) {
        int[] dp = new int[n + 1];
        int mod = 1000000007;
        dp[1] = 1;
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            for (int j = Math.max(0, i - forget + 1); j <= Math.max(0, i - delay); j++) {
                dp[i] = (dp[i] + dp[j]) % mod;
            }
        }
        int res = 0;
        for (int i = Math.max(0, n - forget + 1); i <= n; i++) {
            res = (res + dp[i]) % mod;
        }
        return res;
    }

}

性能

目标

给你一个正整数 n ，你需要找到一个下标从 0 开始的数组 powers ，它包含 最少 数目的 2 的幂，且它们的和为 n 。powers 数组是 非递减 顺序的。根据前面描述，构造 powers 数组的方法是唯一的。

同时给你一个下标从 0 开始的二维整数数组 queries ，其中 queries[i] = [lefti, righti] ，其中 queries[i] 表示请你求出满足 lefti <= j <= righti 的所有 powers[j] 的乘积。

请你返回一个数组 answers ，长度与 queries 的长度相同，其中 answers[i]是第 i 个查询的答案。由于查询的结果可能非常大，请你将每个 answers[i] 都对 10^9 + 7 取余 。

示例 1：

输入：n = 15, queries = [[0,1],[2,2],[0,3]]
输出：[2,4,64]
解释：
对于 n = 15 ，得到 powers = [1,2,4,8] 。没法得到元素数目更少的数组。
第 1 个查询的答案：powers[0] * powers[1] = 1 * 2 = 2 。
第 2 个查询的答案：powers[2] = 4 。
第 3 个查询的答案：powers[0] * powers[1] * powers[2] * powers[3] = 1 * 2 * 4 * 8 = 64 。
每个答案对 10^9 + 7 得到的结果都相同，所以返回 [2,4,64] 。

示例 2：

输入：n = 2, queries = [[0,0]]
输出：[2]
解释：
对于 n = 2, powers = [2] 。
唯一一个查询的答案是 powers[0] = 2 。答案对 10^9 + 7 取余后结果相同，所以返回 [2] 。

说明：

• 1 <= n <= 10^9
• 1 <= queries.length <= 10^5
• 0 <= starti <= endi < powers.length

思路

给定一个正整数，将其拆分成最少数目的 2 的幂，即二进制表示中每一个 1 所表示的 2 的幂，按照从小到大的顺序放入 nums。有一个查询数组 queries，queries[i] = [from, to] 表示查询 nums 从 from 到 to 的乘积，返回对应的结果数组。

由于 nums 长度最大 31，因此可以提前预处理所有子数组的乘积，或值直接暴力计算查询范围内的元素乘积。

注意不能计算前缀乘积，为了防止溢出存的是余数，相除后取余并不满足分配律。或者换一种思路计算幂次的前缀和，然后再计算 2 的幂对 mod 取余。

代码

/**
 * @date 2025-08-11 9:52
 */
public class ProductQueries2438 {

    public int[] productQueries(int n, int[][] queries) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 31; i++) {
            int p = 1 << i;
            if ((n & p) == p) {
                list.add(p);
            }
        }
        int mod = 1000000007;
        int[] res = new int[queries.length];
        for (int i = 0; i < queries.length; i++) {
            int from = queries[i][0];
            int to = queries[i][1];
            res[i] = 1;
            for (int j = from; j <= to; j++) {
                res[i] = (int) ((long) res[i] * list.get(j) % mod);
            }
        }
        return res;
    }

}

性能

目标

给你一个下标从 0 开始的整数数组 nums ，以及整数 modulo 和整数 k 。

请你找出并统计数组中 趣味子数组 的数目。

如果 子数组 nums[l..r] 满足下述条件，则称其为 趣味子数组 ：

• 在范围 [l, r] 内，设 cnt 为满足 nums[i] % modulo == k 的索引 i 的数量。并且 cnt % modulo == k 。

以整数形式表示并返回趣味子数组的数目。

注意：子数组是数组中的一个连续非空的元素序列。

示例 1：

输入：nums = [3,2,4], modulo = 2, k = 1
输出：3
解释：在这个示例中，趣味子数组分别是： 
子数组 nums[0..0] ，也就是 [3] 。 
- 在范围 [0, 0] 内，只存在 1 个下标 i = 0 满足 nums[i] % modulo == k 。
- 因此 cnt = 1 ，且 cnt % modulo == k 。
子数组 nums[0..1] ，也就是 [3,2] 。
- 在范围 [0, 1] 内，只存在 1 个下标 i = 0 满足 nums[i] % modulo == k 。
- 因此 cnt = 1 ，且 cnt % modulo == k 。
子数组 nums[0..2] ，也就是 [3,2,4] 。
- 在范围 [0, 2] 内，只存在 1 个下标 i = 0 满足 nums[i] % modulo == k 。
- 因此 cnt = 1 ，且 cnt % modulo == k 。
可以证明不存在其他趣味子数组。因此，答案为 3 。

示例 2：

输入：nums = [3,1,9,6], modulo = 3, k = 0
输出：2
解释：在这个示例中，趣味子数组分别是： 
子数组 nums[0..3] ，也就是 [3,1,9,6] 。
- 在范围 [0, 3] 内，只存在 3 个下标 i = 0, 2, 3 满足 nums[i] % modulo == k 。
- 因此 cnt = 3 ，且 cnt % modulo == k 。
子数组 nums[1..1] ，也就是 [1] 。
- 在范围 [1, 1] 内，不存在下标满足 nums[i] % modulo == k 。
- 因此 cnt = 0 ，且 cnt % modulo == k 。
可以证明不存在其他趣味子数组，因此答案为 2 。

说明：

• 1 <= nums.length <= 10^5
• 1 <= nums[i] <= 10^9
• 1 <= modulo <= 10^9
• 0 <= k < modulo

思路

统计数组的趣味子数组数目，趣味子数组指模 modulo 余 k 的元素个数模 modulo 也余 k。

关键点是如何将左右下标解耦。

代码

/**
 * @date 2025-04-25 0:35
 */
public class CountInterestingSubarrays2845 {

    public long countInterestingSubarrays(List<Integer> nums, int modulo, int k) {
        long res = 0L;
        int n = nums.size();
        int[] prefix = new int[n + 1];
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            prefix[i] = prefix[i - 1] + (nums.get(i - 1) % modulo == k ? 1 : 0);
        }
        long[] cnt = new long[Math.min(modulo, n + 1)];
        for (int right = 0; right <= n; right++) {
            if (prefix[right] - k >= 0) {
                res += cnt[(prefix[right] - k) % modulo];
            }
            cnt[prefix[right] % modulo]++;
        }
        return res;
    }

}

性能