算法修炼之路之前缀和

目录

一:一维前缀和

二:二维前缀和

[三:LeetCode OJ练习](#三:LeetCode OJ练习)

1.第一题

2.第二题

3.第三题

4.第四题

5.第五题

6.第六题

一:一维前缀和

这里通过例题来引出

牛客_DP34 【模板】前缀和

画图分析:

具体代码:

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() 
{
   //1.读入数据
   int l=0,r=0,n=0,q=0;
   cin>>n>>q;
   vector<int> arr(n+1);
   for(int i=1;i<=n;++i) cin>>arr[i];

   //2.预处理出来一个前缀和数组
   vector<long long> dp(n+1);//防止溢出
   for(int i=1;i<=n;++i)
   {
    dp[i]=dp[i-1]+arr[i];//dp[0]=0,不影响计算结果
   }

   //3.使用前缀和数组
   while(q--)
   {
    cin>>l>>r;
    cout<<dp[r]-dp[l-1]<<endl;
   }

   return 0;
}

二:二维前缀和

这里通过例题来引出

牛客_DP35 【模板】二维前缀和

画图分析:

具体代码:

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() 
{
   //读入数据
   int n=0,m=0,q=0;
   cin>>n>>m>>q;
   vector<vector<int>>arr (n+1,vector<int>(m+1));
   for(int i=1;i<=n;++i)
     for(int j=1;j<=m;++j)
     cin>>arr[i][j];

    //预处理前缀和矩阵
    vector<vector<long long>> dp(n+1,vector<long long>(m+1));//防止数据溢出
    for(int i=1;i<=n;++i)
     for(int j=1;j<=m;++j)
      dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]+arr[i][j]-dp[i-1][j-1];

    //使用前缀和矩阵
    int x1=0,y1=0,x2=0,y2=0;
    while(q--)
    {
        cin>>x1>>y1>>x2>>y2;
        cout<<dp[x2][y2]-dp[x1-1][y2]-dp[x2][y1-1]+dp[x1-1][y1-1]<<endl;
    }

    return 0;
}

三:LeetCode OJ练习

1.第一题

LeetCode_724 寻找数组的中心下标

画图分析:

具体代码:

cpp 复制代码
 int pivotIndex(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();

        //预处理前缀和数组+后缀和数组
        vector<int> f(n),g(n);
        for(int i=1;i<n;++i)
          f[i]=f[i-1]+nums[i-1];

        for(int i=n-2;i>=0;i--)
          g[i]=g[i+1]+nums[i+1];

        //使用
        for(int i=0;i<n;++i)
        {
            if(f[i]==g[i]) return i;
        }
        return -1;
    }

2.第二题

LeetCode_238 除自身以外数组的乘积

画图分析:

具体代码:

cpp 复制代码
vector<int> productExceptSelf(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();

        //1.预处理前缀积数组和后缀积数组
        vector<int> f(n),g(n);
        f[0]=g[n-1]=1;//处理细节问题
        for(int i=1;i<n;++i)
          f[i]=f[i-1]*nums[i-1];
        for(int i=n-2;i>=0;--i)
          g[i]=g[i+1]*nums[i+1];

        //2.使用
        vector<int> ret(n);
        for(int i=0;i<n;++i)
          ret[i]=f[i]*g[i];

        return ret;
    }

3.第三题

LeetCode_560 和为k的子数组

画图分析:

具体代码:

cpp 复制代码
int subarraySum(vector<int>& nums, int k) 
    {
        unordered_map<int,int> hash;//统计前缀和及出现次数
        hash[0]=1;//处理特殊情况

        int sum=0,ret=0;
        for(auto e:nums)
        {
            sum+=e;//计算当前位置的前缀和
            if(hash.count(sum-k)) ret+=hash[sum-k];//统计个数
            hash[sum]++;
        }

        return ret;
    }

4.第四题

LeetCode_974 和可被k整除的子数组

画图分析:

具体代码:

cpp 复制代码
 int subarraysDivByK(vector<int>& nums, int k) 
    {
        unordered_map<int,int> hash;//统计前缀和的余数及对应个数
        hash[0%k]=1;

        int sum=0,ret=0;
        for(auto e:nums)
        {
            sum+=e;//算出当前位置的前缀和
            int r=(sum%k+k)%k;//修正后的余数
            if(hash.count(r)) ret+=hash[r];//统计结果
            hash[r]++;
        }

        return ret;
    }

5.第五题

LeetCode_525 连续数组

画图分析:

具体代码:

cpp 复制代码
int findMaxLength(vector<int>& nums) 
    {
        unordered_map<int,int> hash;
        hash[0]=-1;//默认有一个前缀和为0的情况
        int sum=0,ret=0;
        for(int i=0;i<nums.size();++i)
        {
            sum+=nums[i]==0? -1:1;//计算当前位置的前缀和
            if(hash.count(sum)) ret=max(ret,i-hash[sum]);
            else hash[sum]=i;
        }

        return ret;
    }

6.第六题

OJ传送门 LeetCode_1314 矩阵区域和

画图分析:

具体代码:

cpp 复制代码
vector<vector<int>> matrixBlockSum(vector<vector<int>>& mat, int k) 
    {
        int m=mat.size(),n=mat[0].size();
        //1.预处理一个前缀和矩阵
        vector<vector<int>> dp(m+1,vector<int>(n+1));
        for(int i=1;i<=m;++i)
         for(int j=1;j<=n;++j)
           dp[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]-dp[i-1][j-1]+mat[i-1][j-1];

        //2.使用
        vector<vector<int>> ret(m,vector<int>(n));
        for(int i=0;i<m;++i)
         for(int j=0;j<n;++j)
         {
            int x1=max(0,i-k)+1,y1=max(0,j-k)+1;
            int x2=min(m-1,i+k)+1,y2=min(n-1,j+k)+1;
            ret[i][j]=dp[x2][y2]-dp[x1-1][y2]-dp[x2][y1-1]+dp[x1-1][y1-1];
         }

        return ret;
    }
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