蓝桥杯备赛:Day2-B3612 求区间和

📚 算法笔记:B3612 求区间和 (前缀和基础)

1. 题目简述

给定一个长度为 NNN 的数列和 MMM 次询问。每次询问给定区间 l,rl, rl,r,要求快速输出该区间内所有元素的和。数据范围 N,M≤105N, M \le 10^5N,M≤105。

2. 核心代码 (C++ 实现)

c++ 复制代码
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;

// 全局变量:Sum[i] 表示前 i 项的和
// 数组开大一点(100005)防止越界,且全局变量自动初始化为 0
ll Sum[100005] = {0};

void solve()
{
    ll N, M;
    // 1. 读取数组长度并进行安全检查
    if (!(cin >> N)) return;
    
    // 2. 预处理:求前 n 项和并存入 Sum 数组
    for (int i = 1; i <= N; i++)
    {
        int val;
        cin >> val;
        // 核心递推式:S[i] = a[i] + S[i-1]
        Sum[i] = val + Sum[i-1];
    }
    
    // 3. 处理 M 次查询
    cin >> M;
    for (int i = 1; i <= M; i++)
    {
        int fir, sec;
        cin >> fir >> sec;
        // 核心区间公式:Sum[r] - Sum[l - 1]
        ll output = Sum[sec] - Sum[fir - 1];
        cout << output << endl;
    }
}

int main()
{
    // 蓝桥杯/竞赛必备:加速 I/O 性能
    ios::sync_with_stdio(0);
    cin.tie(0), cout.tie(0);
    
    solve();
    return 0;
}

3. 核心考点与注意事项

🔍 核心考点
  1. 前缀和原理 :利用预处理 O(N)O(N)O(N) 的时间计算出 Sum 数组,使得后续每次区间查询都能在 O(1)O(1)O(1) 时间内完成。

  2. 区间和公式 :对于区间 l,rl, rl,r,其和为 Sumr−Suml−1Sumr - Suml-1Sumr−Suml−1

  3. 坐标偏移 :前缀和通常从下标 1 开始存储。这样处理 l=1l=1l=1 的情况时,会用到 Sum0Sum0Sum0,而 Sum0Sum0Sum0 默认为 0,逻辑非常自然。

⚠️ 注意事项
  • 防止 TLE(超时) :当 NNN 和 MMM 都达到 10510^5105 时,普通的 for 循环嵌套查询会达到 101010^{10}1010 次运算,必须使用前缀和优化。
  • 数据类型 :虽然本题 int 可能溢出不明显,但在求累加和的题目中,习惯性使用 long long 存储 Sum 数组可以避免很多隐蔽的 Bug。
  • 数组大小 :数组定义应略大于题目要求的上限(如 10510^5105 写成 100005100005100005 不可以写成 1e51e51e5),防止越界。

4. 易错点回顾 (My Mistakes)

  1. 公式记忆偏差 :最初误写为 Sum[sec] - Sum[fir]纠正: 减去 Sum[fir] 会把左端点的值也减掉,必须减去 Sum[fir - 1]

  2. 动态数组定义错误 :尝试用变量 N 直接定义数组 Sum[N]纠正: 在 C++ 中应使用常量或足够大的全局数组。

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