《征服数据结构》差分数组

摘要:

1,差分数组的介绍

2,二维差分数组的介绍

1,差分数组的介绍

差分数组主要是操作区间的,关于区间操作的数据结构比较多,除了前面讲的《稀疏表》,还有树状数组,线段树,伸展树Splay等。尤其是后面两个在信奥赛和蓝桥杯的比赛中用到的还是比较多的 ,之后我们也都会一一介绍、这里先看一下差分数组。

假设有这样一个问题,给你一个数组nums,先对区间a,b中每个元素加 3 ,在对区间c,d每个元素减 5 ...... ,这样非常频繁的区间修改,常规的做法可以一个个计算。

Java 代码:

go 复制代码
// 给闭区间[a,b]中的每个元素都增加 k 。
public void increment(int[] nums, int a, int b, int k) {
    for (int i = a; i <= b; i++) {
        nums[i] += k;
    }
}

C++ 代码:

go 复制代码
// 给闭区间[a,b]中的每个元素都增加 k 。
void increment(vector<int> &nums, int a, int b, int k) {
    for (int i = a; i <= b; i++) {
        nums[i] += k;
    }
}

频繁对数组的一段区间进行加减,如果一个个去操作,很明显效率很差,这个时候我们可以使用差分数组,差分数组就是原始数组相邻元素之间的差所构成的数组。定义差分数组dn,则 di = numsi − numsi−1 ,其中 d0 = nums0

可以看到原数组的元素就是差分数组的前缀和,如果要计算numsi,只需要把差分数组 d 的前 i 个元素相加即可。

ini 复制代码
nums[0] = d[0]
num[3] = d[0] + d[1] + d[2] + d[3]

有了差分数组,如果对区间 a,b 中的每个元素加 3 ,不需要在一个个操作,只需要在两端修改。如下图所示,可以看到原数组需要修改区间内的所有值,而差分数组只需要修改两个值即可,一个是给da加上 3 ,一个是给db+1减去 3 。

javascript 复制代码
d[a] += 3;
d[b+1] -= 3;// 注意不能越界
相关推荐
CS创新实验室3 小时前
算法、齿轮与硅基大脑:数值计算发展简史
人工智能·算法·数值计算
海石5 小时前
1563分的简单题,可能就简单在能被暴力AC
算法·leetcode
海石5 小时前
1400分的dp汗流浃背之【交替子数组计数】
算法·leetcode
奋发向前wcx5 小时前
P2590 树的统计 题目解析
数据结构·算法·深度优先
imbackneverdie6 小时前
AI4S不止于分子药物:以MedPeer为代表的科研基建打开产业新增量
大数据·人工智能·算法·aigc·科研·学术·ai 4s
额鹅恶饿呃7 小时前
C语言中的数据结构和变量
c语言·数据结构·算法
运行时记录8 小时前
prompt-optimizer skill
算法
万法若空8 小时前
【数据结构-哈希表】哈希表原理
数据结构·算法·散列表
退休倒计时8 小时前
【每日一题】LeetCode 437. 路径总和 III TypeScript
算法·leetcode·typescript
学逆向的9 小时前
汇编——内存
开发语言·汇编·算法·网络安全