algorithm-base/animation-simulation/前缀和/leetcode974和可被K整除的子数组.md
2021-07-28 02:26:32 +08:00

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#### [974. 和可被 K 整除的子数组](https://leetcode-cn.com/problems/subarray-sums-divisible-by-k/)
**题目描述**
> 给定一个整数数组 A返回其中元素之和可被 K 整除的连续非空子数组的数目
**示例**
> 输入A = [4,5,0,-2,-3,1], K = 5
> 输出7
**解释**
> 7 个子数组满足其元素之和可被 K = 5 整除
> [4, 5, 0, -2, -3, 1], [5], [5, 0], [5, 0, -2, -3], [0], [0, -2, -3], [-2, -3]
**前缀和+HashMap**
**解析**
我们在该文的第一题 **和为 K 的子数组 **我们需要求出满足条件的区间见下图
![微信截图_20210115194113](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/微信截图_20210115194113.5e56re9qdic0.png)
我们需要找到满足和为 K 的区间我们此时 presum 是已知的k 也是已知的我们只需要找到 presum - k 区间的个数就能得到 k 的区间个数但是我们在当前题目中应该怎么做呢见下图
![微信截图_20210115150520](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/微信截图_20210115150520.3kh5yiwwmlm0.png)
我们在之前的例子中说到presum[j+1] - presum[i] 可以得到 nums[i] + nums[i+1]+.... nums[j]也就是[i,j]区间的和
那么我们想要判断区间 [i,j] 的和是否能整除 K也就是上图中紫色那一段是否能整除 K那么我们只需判断
(presum[j+1] - presum[i] ) % k 是否等于 0 即可
我们假设 (presum[j+1] - presum[i] ) % k == 0
presum[j+1] % k - presum[i] % k == 0;
presum[j +1] % k = presum[i] % k ;
我们 presum[j +1] % k 的值 key 是已知的则是当前的 presum k 的关系我们只需要知道之前的前缀区间里含有相同余数 key的个数则能够知道当前能够整除 K 的区间个数见下图
![微信截图_20210115152113](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/微信截图_20210115152113.606bcpexpww0.png)
**题目代码**
```java
class Solution {
public int subarraysDivByK(int[] A, int K) {
HashMap<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
map.put(0,1);
int presum = 0;
int count = 0;
for (int x : A) {
presum += x;
//当前 presum 与 K的关系余数是几当被除数为负数时取模结果为负数需要纠正
int key = (presum % K + K) % K;
//查询哈希表获取之前key也就是余数的次数
if (map.containsKey(key)) {
count += map.get(key);
}
//存入哈希表当前key也就是余数
map.put(key,map.getOrDefault(key,0)+1);
}
return count;
}
}
```
我们看到上面代码中有一段代码是这样的
```java
int key = (presum % K + K) % K;
```
这是为什么呢不能直接用 presum % k
这是因为当我们 presum 为负数时需要对其纠正纠正前(-1) %2 = (-1)纠正之后 ( (-1) % 2 + 2) % 2=1 保存在哈希表中的则为 1.则不会漏掉部分情况例如输入为 [-1,2,9],K = 2 如果不对其纠正则会漏掉区间 [2] 此时 2 % 2 = 0符合条件但是不会被计数
那么这个题目我们可不可以用数组代替 map 当然也是可以的因为此时我们的哈希表存的是余数余数最大也只不过是 K-1 所以我们可以用固定长度 K 的数组来模拟哈希表
Java Code:
```java
class Solution {
public int subarraysDivByK(int[] A, int K) {
int[] map = new int[K];
map[0] = 1;
int len = A.length;
int presum = 0;
int count = 0;
for (int i = 0; i < len; ++i) {
presum += A[i];
//求key
int key = (presum % K + K) % K;
//count添加次数并将当前的map[key]++;
count += map[key]++;
}
return count;
}
}
```
C++ Code:
```cpp
class Solution {
public:
int subarraysDivByK(vector<int>& A, int K) {
vector <int> map (K, 0);
int len = A.size();
int count = 0;
int presum = 0;
map[0] = 1;
for (int i = 0; i < len; ++i) {
presum += A[i];
//求key
int key = (presum % K + K) % K;
//count添加次数并将当前的map[key]++;
count += (map[key]++);
}
return count;
}
};
```
Go Code:
```go
func subarraysDivByK(nums []int, k int) int {
m := make(map[int]int)
cnt := 0
sum := 0
m[0] = 1
for _, num := range nums {
sum += num
key := (sum % k + k) % k
cnt += m[key]
m[key]++
}
return cnt
}
```