📚 算法笔记:P1102 A-B 数对 (枚举与哈希查找)
1. 题目简述
给出一个长度为 N N N 的正整数数列和一个整数 C C C,求有多少个不同的数对 ( A , B ) (A, B) (A,B) 满足 A − B = C A - B = C A−B=C。
- 数据范围 : N ≤ 2 × 10 5 N \le 2 \times 10^5 N≤2×105,答案可能超过
int范围。
2. 核心代码 (C++ 实现)
C++
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
int N;
ll c;
ll arr[200005]; // 存储原始数列
map<ll, ll> cnt; // 存储每个数字出现的次数 (Key:数字, Value:次数)
ll ans = 0; // 最终对数,必须用 long long
void solve()
{
// 1. 读入数据并进行安全检查
if(!(cin >> N >> c)) return;
// 2. 第一次遍历:读入数组并统计每个数字出现的频率
for (int i = 1; i <= N; i++)
{
cin >> arr[i];
cnt[arr[i]]++; // map 自动处理:若不存在则初始化为0再++
}
// 3. 第二次遍历:将每个数看作 B,寻找符合条件的 A
for (int i = 1; i <= N; i++)
{
// 变形公式:A - B = C => A = B + C
// 我们当前枚举的是 B (即 arr[i]),我们要找 A (即 arr[i] + c)
// 直接从 map 中获取 A 出现的次数并累加到答案中
ans += cnt[arr[i] + c];
}
// 4. 输出最终结果(注意不要写在循环内部)
cout << ans << endl;
}
int main()
{
// 竞赛必备优化
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
- 公式变形 :将 A − B = C A - B = C A−B=C 转化为 A = B + C A = B + C A=B+C。这是算法优化的前提,将"寻找两个变量"转化为"固定一个变量,查找另一个变量"。
- 哈希表计数 :利用
std::map实现 O ( log N ) O(\log N) O(logN) 的查找效率。如果使用双重for循环( O ( N 2 ) O(N^2) O(N2)),面对 2 × 10 5 2 \times 10^5 2×105 的数据量会彻底超时。 - 数据类型意识 :
- 计数结果 : N N N 个数如果全部相同且 C = 0 C=0 C=0,答案是 N 2 N^2 N2,会爆
int。 - Key 值 :输入的数字可能很大,
map的键必须用long long。
- 计数结果 : N N N 个数如果全部相同且 C = 0 C=0 C=0,答案是 N 2 N^2 N2,会爆
⚠️ 注意事项
- Map 的副作用 :访问
cnt[x]时,如果x不存在,map会自动插入一个0。在本题中由于我们只是累加次数,不影响结果,但在某些统计总数的场景下需谨慎。 - 重复数字处理 :题目求的是"数对"数量,因此必须统计频率。例如
1 1 2 2找 C = 1 C=1 C=1 的对数,答案应为 4(每个 1 都能匹配两个 2)。
4. 易错点回顾 (My Mistakes)
- 输出位置错误 :误将
cout放在了遍历 B B B 的for循环内部,导致输出了每一阶段的中间累加值,而非最终结果。 - 代码逻辑顺序 :最初尝试在读入的同时进行匹配。纠正: 这种题目最稳妥的做法是"先全部读入并统计完毕",再进行二次遍历匹配,防止逻辑遗漏。