前缀和与差分

一、引入:

对于给定的长度为 n 的数组 {a1,a2,...,an}你需要 m 次维护:

区间修改:将 a,b 这个区间中的全部元素增加 c ;

在全部修改完成后,直接输出最终的数组。

对于多次操作,如果是每次循环遍历操作,时间复杂度是O(n^2)级别; 这里就可以使用前缀和与差分。

二、原理:

1. 什么是前缀和:
css 复制代码
给定原数组 a[1⋯n],构造前缀和数组 s,其中 s[0]=0,s[i]=a[1]+a[2]+⋯+a[i]。
作用:**快速求区间 [l,r] 的和**,公式:**sum(l,r)=s[r]−s[l−1]。**
2. 什么是差分:
css 复制代码
给定原数组 a[1⋯n],构造差分数组 d,d[1]=a[1],d[i]=a[i]−a[i−1] (i>1)。
作用:快速给区间 [l,r] 统一加 / 减数值 v,操作:**d[l]+=v, d[r+1]−=v**;最后对差分数组**求一遍前缀和还原**原数组。
3. 复杂度分析:

前缀和与差分一般是放在一起用的。

三、代码模版:

js 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){
    int n,m;
    cin>>n>>m;
    int arr[1005]={0};
    int dif[1005]={0};
    for(int i=1;i<=n;i++)cin>>arr[i];
    for(int i=1;i<=n;i++)dif[i]=arr[i]-arr[i-1];
    while(m--){
    	int a,b,c;
    	cin>>a>>b>>c;
    	dif[a]+=c;
    	dif[b+1]-=c;
	}
	for(int i=1;i<=n;i++)arr[i]=arr[i-1]+dif[i];
    for(int i=1;i<=n;i++)cout<<arr[i]<<" ";
	cout<<'\n';
    return 0;
}
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