找出数组的最大公约数

标签: 数组 数学 数论

难度: Easy

给你一个整数数组 nums ,返回数组中最大数和最小数的 最大公约数

两个数的 最大公约数 是能够被两个数整除的最大正整数。

示例 1:

输入:nums = [2,5,6,9,10]
输出:2
解释:
nums 中最小的数是 2
nums 中最大的数是 10
2 和 10 的最大公约数是 2

示例 2:

输入:nums = [7,5,6,8,3]
输出:1
解释:
nums 中最小的数是 3
nums 中最大的数是 8
3 和 8 的最大公约数是 1

示例 3:

输入:nums = [3,3]
输出:3
解释:
nums 中最小的数是 3
nums 中最大的数是 3
3 和 3 的最大公约数是 3

提示:

  • 2 <= nums.length <= 1000
  • 1 <= nums[i] <= 1000

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# class Solution:
#     def findGCD(self, nums: List[int]) -> int:
#         nums = nums.sort()
#         if(nums == None):
#             return 0
#         num = nums[0]
#         cou = 1
#         i = 1
#         while(1):
#             if(nums[i] % num):
#                 i += 1
#                 cou += 1
#                 if(cou == len(nums)):
#                     return num
#             else:
#                 i = 1
#                 cou = 1
#                 num -= 1
        
import math

class Solution:
    def findGCD(self, nums: List[int]) -> int:
        mx, mn = max(nums), min(nums)
        return math.gcd(mx, mn)

Explain

此题解的思路是直接找出给定数组中的最大值和最小值,然后使用 Python 的内置库函数 math.gcd 来计算这两个数的最大公约数。这种方法利用了最大公约数的性质,即最大公约数仅与数组的最大值和最小值有关,不需要考虑数组中的其他元素。

时间复杂度: O(n)

空间复杂度: O(1)

# class Solution:
#     def findGCD(self, nums: List[int]) -> int:
import math  # 导入数学库以使用 gcd 函数

class Solution:
    def findGCD(self, nums: List[int]) -> int:
        mx, mn = max(nums), min(nums)  # 分别找到数组中的最大值和最小值
        return math.gcd(mx, mn)  # 使用 math 库中的 gcd 函数计算最大值和最小值的最大公约数并返回

Explore

是的,可以通过单次遍历数组来同时找出最大值和最小值。具体方法是初始化两个变量,一个用于存储当前的最大值,另一个用于存储当前的最小值。在遍历数组的过程中,对每个元素进行比较,更新最大值和最小值。这样,只需遍历一次数组,即可得到所需的最大值和最小值,从而提高了效率。

确实,题解应该考虑数组只有一个元素的情况。在这种情况下,数组的唯一元素的最大公约数是其自身。解决方案可以简单地返回这个单一元素作为其最大公约数。这种情况下,最大值和最小值都是该单一元素,因此直接返回该元素即可。

在处理输入数据时,应首先验证数组是否包含非整数或数组为空的情况,并适当处理这些错误。对于包含零和负数的情况,math.gcd函数可以正确处理,因为它按照数学原理计算任意两个整数的最大公约数。然而,如果业务逻辑不希望处理零或负数,可以在计算前添加检查,确保所有元素都是正整数,并在发现非法输入时抛出错误或返回特定的错误信息。