哈希与前缀和

一、一句话理解"前缀和"

不要把数组看成一个个数字,把它看成你在公路上走路

"前缀和"就是你此时此刻脚下踩着的里程碑坐标(距离起点的总路程)。

想求中间某一段连续的路有多长?很简单:当前里程碑 - 过去某个历史里程碑

二、什么时候用?

1. 题目描述标志(题眼)

  • 明确要求找 "连续子数组""连续子串"

  • 明确要求求 "和为 K""和能被 K 整除"

  • 变种描述:求 "包含相同数量的 0 和 1" 的最长连续子数组(把 0 视作 -1,问题瞬间变成求"和为 0"的子数组)。

2. 数据特征标志(绝对死穴)

  • 数组中包含负数! 这是最强烈的信号。如果数组全是正数,优先用"滑动窗口";一旦出现负数,滑动窗口直接瘫痪,必须上"前缀和"。

3. 复杂度要求

  • 题目数组很长(如 10510^5105),要求 O(n)O(n)O(n) 时间复杂度,不许用双层 for 循环暴力解。

三、核心通关公式

每次往前走一步,算出一个"当前总和(cursum)",然后立刻问自己一个问题:

我要找的历史起点 = 当前总和 (cursum) - 目标和 (K)

算出这个"历史起点"后,去你的哈希表(记录本)里查一下,以前有没有经过这个点?如果有,直接把次数加到结果里!

四、哈希表 (Map) 在这充当什么角色?

它是你的"历史坐标记录本"。

  • 存什么{ 历史前缀和 : 这个前缀和出现过的次数 }

  • 为什么存次数:因为数组里有负数,你可能会"进两步退一步",导致同一个里程碑被你踩过好几次。每一次踩过,都能连出一条新的合法路线。

五、极其致命的防坑细节

写循环前,永远记得写上第一行:map.set(0, 1);

  • 大白话解释:在还没迈出第一步之前,你在"0公里"的起点处站了 1 次。

  • 为什么 :如果有个合法的子数组刚好是从数组开头第一个数字算起的,如果你不把 0 提前存进去,这个答案就会被漏掉!

六、肌肉记忆:通用代码模板

这是一个几乎可以套用所有"求连续子数组和"的万能骨架:

javascript 复制代码
var subarraySumTemplate = function(nums, k) {
    let res = 0;
    let cursum = 0;         // 记录当前的里程碑坐标
    let map = new Map();    // 历史坐标记录本

    // 致命细节:初始化起点,防止漏掉从头开始的合法子数组
    map.set(0, 1);

    for (let i = 0; i
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