csp信奥赛C++高频考点专项训练之前缀和差分 --【一维前缀和】:求区间和
csp信奥赛C++高频考点专项训练之前缀和&差分 --【一维前缀和】:求区间和
题目描述
给定由n nn个正整数组成的序列a 1 , a 2 , ⋯ , a n a_1, a_2, \cdots, a_na1,a2,⋯,an和m mm个区间[ l i , r i ] [l_i,r_i][li,ri],分别求这m mm个区间的区间和。
输入格式
第一行包含一个正整数n nn,表示序列的长度。
第二行包含n nn个正整数a 1 , a 2 , ⋯ , a n a_1,a_2, \cdots ,a_na1,a2,⋯,an。
第三行包含一个正整数m mm,表示区间的数量。
接下来m mm行,每行包含两个正整数l i , r i l_i,r_ili,ri,满足1 ≤ l i ≤ r i ≤ n 1\le l_i\le r_i\le n1≤li≤ri≤n。
输出格式
共m mm行,其中第i ii行包含一个正整数,表示第i ii组答案的询问。
输入输出样例 1
输入 1
4 4 3 2 1 2 1 4 2 3输出 1
10 5说明/提示
样例解释
第1 11到第4 44个数加起来和为10 1010。第2 22个数到第3 33个数加起来和为5 55。
数据范围
对于50 % 50 \%50%的数据:n , m ≤ 1000 n,m\le 1000n,m≤1000;
对于100 % 100 \%100%的数据:1 ≤ n , m ≤ 10 5 1 \le n, m\le 10^51≤n,m≤105,1 ≤ a i ≤ 10 4 1 \le a_i\le 10^41≤ai≤104。
思路分析
本题要求多次查询区间和,最朴素的做法是每次从l到r累加,但最坏复杂度 O(n*m) 会超时(n,m ≤ 1e5)。
使用前缀和优化:预处理前缀和数组s,其中s[i] = a[1] + a[2] + ... + a[i],则区间[l, r]的和 =s[r] - s[l-1]。
预处理 O(n),每次查询 O(1),总复杂度 O(n+m),满足要求。
代码实现
#include<bits/stdc++.h>usingnamespacestd;intn,m,l,r,a[100010],s[100010];// a存原序列,s存前缀和intmain(){cin>>n;// 读入长度for(inti=1;i<=n;i++){cin>>a[i];// 读入每个数s[i]=s[i-1]+a[i];// 计算前缀和,s[0]=0}cin>>m;// 读入查询次数while(m--){cin>>l>>r;// 读入区间端点cout<<s[r]-s[l-1]<<'\n';// 区间和 = 前缀和相减}return0;}功能分析
- 输入处理:读取序列长度 n,随后依次读取 n 个整数,同时在读取过程中动态构建前缀和数组
s,使得s[i]保存前 i 个元素的和。 - 查询处理:读取查询次数 m,对每组
[l, r],利用前缀和公式s[r] - s[l-1]直接计算出区间和,并输出结果。 - 性能:时间复杂度 O(n+m),空间复杂度 O(n),能够通过 100% 的数据(n,m ≤ 1e5)。
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