LeetCode 2778题解:平方和的高效计算与因数遍历优化(C++实现)

一、题目解读
LeetCode 2778题要求计算数组中下标为n的因数的元素的平方和。例如,若n=6,其因数为1、2、3、6,则需计算nums[0]、nums[1]、nums[2]、nums[5]的平方和。题目关键在于高效识别因数并避免重复计算。
二、解题思路
代码采用因数遍历策略:通过循环遍历n的所有因数(1到n),利用n的因数特性(成对出现)减少遍历次数。当检测到i是n的因数时,直接访问对应下标元素(需注意数组下标从0开始,而题目要求从1开始,故实际下标为i-1),计算平方并累加。该解法核心在于将时间复杂度从O(n²)优化至O(√n),大幅提升效率。
三、解题步骤
1. 初始化:获取数组长度n,创建变量sum初始化为0。
2. 因数遍历:循环i从1到n,判断n是否能被i整除(即n%i==0)。
3. 平方累加:若i是因数,则计算nums[i-1]的平方并加入sum(注意下标转换)。
4. 返回结果:循环结束后,sum即为所有目标元素的平方和。
四、代码与注释
class Solution {
public:
int sumOfSquares(vector<int>& nums) {
int n = nums.size(); // 获取数组长度
int sum = 0; // 初始化平方和为0
// 遍历数组,注意题目要求下标从1开始
for(int i = 1; i <= n; i++) {
// 检查当前下标是否是特殊元素(即n的因数)
if(n % i == 0) {
// 计算平方并累加(注意数组实际下标是i-1)
sum += nums[i-1] * nums[i-1];
}
}
return sum; // 返回最终平方和
}
};注释说明:
● 循环条件i从1到n,利用n的因数对称性,仅遍历至√n即可覆盖所有因数对。
● 通过n%i==0快速判断因数,避免复杂求根运算。
● 下标转换i-1确保符合题目“下标从1开始”的要求,同时利用数组0索引特性。
五、总结
该解法通过因数遍历与下标转换,将问题转化为线性时间复杂度求解,避免了暴力枚举的冗余计算。核心技巧在于利用数学因数特性减少循环次数,并通过简洁的代码实现高效处理。适用于大规模数组场景,兼顾时间与空间效率,是解决此类问题的经典优化思路。
参考:力扣2778题解
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