优选算法——前缀和(1):一维前缀和

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1.上期参考代码

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    vector<int> findAnagrams(string s, string p) {
        vector <int>ret;
        int left=0;int right=0;
        int hash1[26]={0};
        int hash2[26]={0};
        int m =p.size();
        int count=0;
        for(auto ch :p)
        {
            hash1[ch-'a']++;
        }
        while(right<s.size())
        {
            char in=s[right];
            if(++hash2[in-'a']<=hash1[in-'a'])count++;
            if(right-left+1>m)
            {
                char out=s[left++];
                if(hash2[out-'a']--<=hash1[out-'a'])
                count--;
            }
            if(count==m)
            ret.push_back(left);
            right++;
        }
        return ret;
    }
};

2.本期知识点导图

3.本期要讲解的题目是

DP34前缀和

要点:

说白了,就是快速,多次,求给定区间的元素和

我们有前缀和算法来专门解决这类问题。

4.解题

4.1 暴力解法:

直接遍历给定区间求和,然后返回时间复杂度为O(m*N) ,m的值可达105,数组长度也是105,相乘得1010,不管用什么语言,写出来时间复杂度达到1010,必然超时!

4.2优解

暴力解法不够快,我们用前缀和算法,快速求得区间元素的和

前缀和的实质:

提前计算数组的累积和,将多次区间和查询的时间复杂度从 O (n) 优化到 O (1)

两步走:

1. 预处理:创建出一个前缀和数组
  • 第一步:创建两个数组dpn+1,和arrn+1,arr输入要处理的数组,dpi表示arr数组中前i个元素之和。
  • 将给定数组从下标1开始输入数组arrn+1
为什么要创建n+1大小的数组,不应该是n吗,为什么从小标1开始?

因为第0个位置要放置元素0,方便第二步操作

  • 第二步:使用公式:**dp i =dp i-1 +arr i **配置前缀和数组。

为了避免dp i-1 越界访问,我们才从下标1开始操作

上述创建前缀和数组的操作,时间复杂度为O(N)

2. 使用前缀和数组

我们求区间l,r的元素和,可以直接用dpr-dpl-1

使用前缀和数组的操作时间复杂度是O(1),m次也就是O(m)

使用前缀和的方法整体来看时间复杂度是O(N+m),也就是O(N)

两种方法看似时间复杂度都是O(N),我们之前也说过,看时间复杂度,不能只从表面看表达式,于鏊看实际执行了多少条语句,一个是O(m*N) ,一个是O(N+m),m的实质可达105,二者根本不在一个量级~

总结一下:

代码逻辑:

  • 创建两个数组
  • 构建前缀和数组
  • 使用前缀和数组

5.下期要讲解的题目是:

二维前缀和

6.嗟食

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佬们,期待我们的下次相遇!

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