除C ++中的最小和最大元素外,所有大小为K的子序列的乘积

给定数组arr [n],其中包含n个整数和一个用于定义大小的整数k;任务是打印大小为k的所有子序列的乘积,最小和最大元素除外。

假设我们有一组4个元素{1、2、3、4}和k为2,那么它的子集将是-{1,2},{2、3},{3、4},{1, 4},{1、3},{2、4}

因此,排除最大元素4和最小元素1,其余元素将为-

2,3,3,3,2,其乘积将为-

2 * 3 * 3 * 3 * 2 = 108

同样,我们必须解决问题

示例

Input: arr[] = {3, 4, 1, 7}, k = 3
Output: 144
Explanation: subset will be, {3, 4, 1}, {4, 1, 7}, {3, 1, 7}, {3, 4, 7}
Eliminating maximum value 7 and minimum 1 we will get:
{3, 4}, {4}, {3}, {3, 4}, so multiplying these will give us:
3 * 4 * 4 * 3 = 144

Input: arr[] = {1, 2, 3, 4}, k = 3
Output: 36

我们用来解决上述问题的方法-

可以有很多方法来实现该解决方案。有一种方法可以一一生成所有可能的子序列,然后乘积除集合的最大值和最小值之外的所有元素。尽管这种方法很容易实现,但是具有很高的复杂度,并且效率低下。

我们也有一种有效的方法,在这种方法中,我们将首先对数组进行排序,而不考虑要考虑的子集或后续子集。

然后,我们将逐个计算每个元素的出现次数。

可以出现一个C(k-1)(n-1)个子序列,其中C(k-1)(i)次我们将出现的最大元素C(k-1)(ni-1)次作为该子序列的最小元素。

因此,我们可以说这是一种更有效的方法,因为第i个元素将会发生-

C(k-1)(n-1)-C(k-1)(i)-C(k-1)(ni-1)次。

现在,首先我们将为arr [i]中的每个元素求解x,因此它的答案可能真的很难计算,因此可以使用费马小定理。

注意-由于答案可能非常大,因此我们将以109 + 7的mod打印答案。

算法

Start
Step 1-> Declare function to calculate the pairs combination
   void pairs(int a, int b)
   Declare int i, j
   Loop For i = 0 and i <= a and i++
      Loop For j = 0 and j <= min(i, b) and j++
         IF (j == 0 || j == i)
            Set c[i][j] = 1
         End
         Else
            Set c[i][j] = (c[i - 1][j - 1] % val + c[i - 1][j] % val) % val
         End
      End
   End
Step 2-> declare function for power
   LL power(LL x, unsigned LL y)
   Declare unsigned LL temp = 1
   Set x = x % val
   Loop While (y > 0)
      IF(y & 1)
         Set temp = (temp * x) % val
      End
      Set y = y >> 1
      Set x = (x * x) % val
   End
   return temp % val
Step 3-> Declare 函数计算所有子序列的乘积
   unsigned LL product(LL arr[], int size, int k)
   Declare and set unsigned LL temp = 1
   Call function to sort an array as sort(arr, arr + size)
   Declare and set as LL pow = c[size - 1][k - 1]
   Loop For i = 0 and i < size and i++
      Declare and set LL pow_l = c[i][k - 1]
      Declare and set LL pow_f = c[size - i - 1][k - 1]
      Declare and set LL pow_e = ((pow % val) - (pow_l + pow_f) % val + val) % val
      Declare and set unsigned LL mul = power(arr[i], pow_e) % val
      Set temp = ((temp % val) * (mul % val)) % val
   End
   return temp % val
Step 4-> In main()   Call pairs(100, 100)
   Declare and set LL arr[] = { 3, 4, 1, 7 }
   Calculate size as int size = sizeof(arr) / sizeof arr[0]
   Declare and set int k = 3
   Declare and set unsigned LL temp = product(arr, size, k)
   Print temp
Stop

示例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define val 1000000007
#define LL long long
#define max 101
LL c[max - 1][max - 1];
LL power(LL x, unsigned LL y) {
   unsigned LL temp = 1;
   x = x % val;
   while (y > 0) {
      if (y & 1) {
         temp = (temp * x) % val;
      }
      y = y >> 1;
      x = (x * x) % val;
   }
   return temp % val;
}
void pairs(int a, int b) {
   int i, j;
   for (i = 0; i <= a; i++) {
      for (j = 0; j <= min(i, b); j++) {
         if (j == 0 || j == i)
            c[i][j] = 1;
         else
            c[i][j] = (c[i - 1][j - 1] % val + c[i - 1][j] % val) % val;
      }
   }
}
//函数计算所有子序列的乘积
unsigned LL product(LL arr[], int size, int k) {
   unsigned LL temp = 1;
   //排序数组
   sort(arr, arr + size);
   LL pow = c[size - 1][k - 1];
   for (int i = 0; i < size; i++) {
      LL pow_l = c[i][k - 1];
      LL pow_f = c[size - i - 1][k - 1];
      LL pow_e = ((pow % val) - (pow_l + pow_f) % val + val) % val;
      unsigned LL mul = power(arr[i], pow_e) % val;
      temp = ((temp % val) * (mul % val)) % val;
   }
   return temp % val;
}
int main() {
   //所有对的总和
   pairs(100, 100);
   LL arr[] = { 3, 4, 1, 7 };
   int size = sizeof(arr) / sizeof arr[0];
   int k = 3;
   unsigned LL temp = product(arr, size, k);
   cout<<"除最小和最大元素外,所有大小为k的子序列的乘积为:"<<temp << endl;
   return 0;
}

输出结果

除最小和最大元素外,所有大小为k的子序列的乘积为:144