技巧-二维前缀和(容斥)

问题描述:给定一个n行m列的矩阵a。

之后有许多查询,每个查询包括i,j,u,v四个数字,其中(i,j)表示一个矩阵的左上角,(u,v)表示一个矩阵的右下角。输出这次查询的矩阵内的和。

方法:先用n*m的时间求出二维前缀和,之后每次查询都是o(1)的时间复杂度。

首先我们定义一个sum[][]的二维数组。sum[i][j]表示左上角为(1,1)右下角为(i,j)的矩阵内所有元素的和。

根据容斥定理,可以递推求出所有sum[i][j]。

for(int i = 1 ; i<=n ; i++){
	for(int j = 1 ; j<=m; j++){
		sum[i][j] = sum[i-1][j]+sum[i][j-1]-sum[i-1][j-1]+a[i][j];
	}
} 
之后每次查询,输入i,j,u,v后,我们可以已经求得的sum数组,根据容斥定理得到这个矩阵内所有元素的和为:

sum[u][v] - sum[i-1][v] - sum[u][j-1] + sum[i-1][j-1];

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