二维数组前缀和

二维数组前缀和

对于二维数组求前缀和,我们先预处理第一行跟第一列的前缀和

第一行跟第一列的前缀和可以看作一维数组的前缀和

二维数组前缀和_第1张图片

前缀和数组的0,0等于原数组的0,0,第一行为原数组第一行的前缀和,第一列为第一列的前缀和

预处理:

//原数组
int arr[110][110]={
       {},
        {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
        {0,6,7,8,9,0,1,2,3,4,5},
        {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
        {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
        {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
        {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
        {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
        {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
        {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
        {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
};
int sum[110][110]={0};//前缀和数组

//预处理
sum[1][1]=arr[1][1];
for(int i=2;i<=10;i++) {
    sum[1][i]=arr[1][i]+sum[1][i-1];
    sum[i][1]=arr[i][1]+sum[i-1][1];
}

遍历剩下的部分求前缀和:

二维数组前缀和_第2张图片

如图不难看出 ( x , y ) (x,y) (x,y)前缀和等于 ( x − 1 , y ) (x-1,y) (x1,y)的前缀和加上 ( x , y − 1 ) (x,y-1) (x,y1)的前缀和再减去一次重叠部分 ( x − 1 , y − 1 ) (x-1,y-1) (x1,y1)的前缀和,最后再加上数组本身的 ( x , y ) (x,y) (x,y)

代码:

//原数组
int arr[110][110]={
    {},
    {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
    {0,6,7,8,9,0,1,2,3,4,5},
    {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
    {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
    {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
    {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
    {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
    {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
    {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
    {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0},
};

int sum[110][110]={0};//前缀和数组

//预处理
sum[1][1]=arr[1][1];
for(int i=2;i<=10;i++) {
    sum[1][i]=arr[1][i]+sum[1][i-1];
    sum[i][1]=arr[i][1]+sum[i-1][1];
}

//剩下的部分求和代码
for(int i=2;i<=10;i++){
    for(int o=2;o<=10;o++){
        sum[i][o]=sum[i-1][o]+sum[i][o-1]-sum[i-1][o-1]+arr[i][o];
    }
}

这样就求出来二维数组的前缀和

区间和:

求二维数组 ( x 1 , y 1 ) − > ( x 2 , y 2 ) (x1,y1)->(x2,y2) (x1,y1)>(x2,y2)的和 ( x 1 < = x 2 ) ( y 1 < = y 2 ) (x1<=x2) (y1<=y2) (x1<=x2)(y1<=y2)

求出前缀和之后,我们可以以 O ( 1 ) O(1) O(1)的速度求出来

二维数组前缀和_第3张图片

( x 1 , y 1 ) − > ( x 2 , y 2 ) (x1,y1)->(x2,y2) (x1,y1)>(x2,y2)的值应该等于 ( x 2 , y 2 ) (x2,y2) (x2,y2)的前缀和减去( x 1 − 1 , y 2 ) , ( x 2 , y 1 − 1 ) x1-1,y2),(x2,y1-1) x11,y2),(x2,y11)的前缀和再加上重叠部分 ( x 1 − 1 , y 1 − 1 ) (x1-1,y1-1) (x11,y11)的和就是 ( x 1 , y 1 ) − > ( x 2 , y 2 ) (x1,y1)->(x2,y2) (x1,y1)>(x2,y2)区间的和

代码:

int n;
cin>>n;
while(n-->0){
    int x1,y1,x2,y2;
    cin>>x1>>y1>>x2>>y2;
    int S=sum[x2][y2]-sum[x1-1][y2]-sum[x2][y1-1]+sum[x1-1][y1-1];
    cout<<S<<endl;
}

n次询问,我们都能以O(1)的速度求出区间的和
二维数组前缀和_第4张图片

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