🔥小叶-duck：个人主页
❄️个人专栏：《Data-Structure-Learning》
《C++入门到进阶&自我学习过程记录》《算法题讲解指南》--从优选到贪心
✨未择之路，不须回头
已择之路，纵是荆棘遍野，亦作花海遨游
目录
[29. 和为k的子数组](#29. 和为k的子数组)
[30. 和可被k整除的子数组](#30. 和可被k整除的子数组)
29. 和为k的子数组
题目链接：
题目描述：
题目示例：
解法（前缀和+哈希表）：
算法思路：
设 i 为数组中的任意位置，用 sum i 表示 【0，i】区间内所有元素的和。
想知道有多少个【以 i 结尾的和为 k 的子数组】，就要找到有多少个起始位置为 x1，x2, x3......，使得【x，i】区间内所有元素的和 k 。那么【0，x】区间内的和是不是就是 sum i - k 了。于是问题就变成：
- 找到在【0，i - 1】区间内，有多少前缀和等于 sum i - k 的即可。
我们其实也不用真的初始化一个前缀和数组，因为我们只关心在 i 位置之前，有多少个前缀和等于 sum i - k 。因此，我们仅需要用一个哈希表，一边求当前位置的前缀和，一边存下之前每一种前缀和出现的次数。
C++算法代码：
cpp
class Solution {
public:
int subarraySum(vector<int>& nums, int k)
{
unordered_map<int, int> hash;
hash[0] = 1;
int count = 0; int sum = 0;
for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
{
sum += nums[i];
if(hash[sum - k])
{
count += hash[sum - k];
}
hash[sum]++;
}
return count;
}
};算法总结及流程解析：
30. 和可被k整除的子数组
题目链接：
题目描述：
题目示例：
解法（前缀和+哈希表）：
前置知识补充：
同余定理：
如果 (a - b) % n == 0，那么我们就可以得到一个结论：a % n == b % n。用文字叙述就是，如果两个数相减的差能够被 n 整除 ，那么这两个数对 n 取模的结果相同 。
例如：(26 - 2) % 12 == 0，那么 26 % 12 == 2 % 12 == 2。
C++ 中负数取模的结果，以及修正【负数取模】的结果：
- C++ 中关于负数的取模运算，结果是【把负数当成正数，取模之后的结果加上一个负号】。 例如：-1 % 3 = -(1 % 3) = -1
- 因为有负数，为了防止发生【出现负数】的结果，以 (a % n + n) % n 的形式输出保证为正。例如：-1 % 3=（-1 % 3 + 3）% 3 = 2
算法思路：
思路与上一题类似
设 i 为数组中的任意位置，用 sum i 表示 【0，i】区间内所有元素的和。
- 想知道有多少个【以 i 为结尾的可被 k 整除的子数组】，就要找到有多少个起始位置为 x1，x2，x3...... ，使得【x，i】区间内所有元素的和可被 k 整除。
- 设【0，x - 1】区间内所有元素之和等于 a ，【0，i】区间内所有元素的和等于 b，可得： （b - a）% k == 0 。
- 由同余定理可得，【0，x - 1】区间与【0，i】区间内的前缀和同余。于是问题就变成：找到在【0，i - 1】区间内，有多少前缀和的余数等于 sum i % k 的即可
这里我们也不用真的初始化一个前缀和数组，因为我们只关心在 i 位置之前，有多少个前缀和等于 sum i % k。但是这个我们需要处理一下，确保不会为负数 。因此，我们仅需用一个哈希表 ，一边求当前位置的前缀和，一边存下之前每一种前缀和出现的次数。
C++算法代码：
cpp
class Solution {
public:
int subarraysDivByK(vector<int>& nums, int k)
{
unordered_map<int, int> hash;
int count = 0; int sum = 0; int rem = 0;
hash[0] = 1; //这里的0表示i位置前缀和正好被k整除
for(auto i : nums)
{
sum += i;
rem = sum % k;
if(rem < 0) //负数 % 正数 -> 负数 ---> 需要修正为正数 -> 负数+k
{
rem += k;
}
if(hash[rem])
//同余定理：(a - b)/p = k -> (a - b)%p == 0 -> a%p == b%p
{
count += hash[rem];
}
hash[rem]++;
}
return count;
}
};算法总结及流程解析：
结束语
到此，29.和为k的子数组，30.和可被k整除的子数组 这两道算法题就讲解完了。**两道题均采用前缀和+哈希表方法，通过统计前缀和出现的次数来快速计算符合条件的子数组数量。第二题在类似思路基础上结合同余定理，处理了负数取模问题。**希望大家能有所收获！