差分数组--

问题:

多亏了上周大家的帮助,TT终于得到了一只可爱的猫。但没想到的是,这是一只神奇的猫。
有一天,神奇的猫决定调查TT的能力,给他一个问题。这就是从世界地图上选择n个城市,并且a[i]表示第i个城市所拥有的资产价值。然后,这只神奇的猫将执行几项操作。每一次都要选择在区间[l,r]内的城市,并且将他们的资产价值增加c。
最后,需要给出每个城市在q个操作之后的资产价值。你能帮TT找到答案吗?

input:

第一行包含两个整数n,q,(1<=n;q<200000)。
第二行包含序列的元素:a1,a2…an(−1000000 ≤ ai <= 1000000)。
接下来q行,每一行包含三个整数l,r和c (1<=l<=r<=n;-100000<=c<=100000)为第i个操作。

output:

输出n个整数a1,a2…an,每一个元素应等于第i个城市资产的最终价值。

sample :

Input
4 2
-3 6 8 4
4 4 -2
3 3 1
Output
-3 6 9 2
Input
2 1
5 -2
1 2 4
Output
9 2
Input
1 2
0
1 1 -8
1 1 -6
Output
-14

题解:

1.这个问题要求我们对于一个数组的一个区间进行操作,如果我们就是对每个值进行操作,复杂度为n2.但是如果我们使用差分数组进行操作,对l,r区间加上x,就相当于对差分数组的l坐标的值加上x,对r+1的值减x;
2.差分数组的构建,b[i]=a[i]-a[i-1]。这样所有的操作就直接对差分数组进行就可,最后将差分数组的前i项相加,就能够得到我们处理后的数组值。

完整代码:

#include <iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <algorithm> 
#include <cstring>
#include <cmath>
using namespace std;

long long a[200001];
long long b[200001];
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */

int main(int argc, char** argv) {
	
	int n,q;
	cin>>n;
	cin>>q;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		scanf("%lld",a+i);
	 } 
	 b[0]=a[0];
	 for(int i=1;i<n;i++)
	 {
	 	b[i]=a[i]-a[i-1];
	 }
	 
	 for(int i=0;i<q;i++)
	 {
	 	int l,r,c;
	 	scanf("%d %d %d",&l,&r,&c);
		b[l-1] += c;
		b[r] -= c; 
	 }
	 long long sum=0;
	 for(int i=0;i<n;i++)
	 {
	 	sum+=b[i];
	 	a[i]=sum;
	}
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		printf("%lld",a[i]);
		if(i!=(n-1))
		{
			printf(" ");
		}
	}
	
	
	return 0;
}

反思:

对于数组下标一定不要搞混,到底是从1开始还是从0开始。

### 差分数组的概念 差分数组是一种用于高效处理区间加减操作的数据结构。其核心思想是通过构建一个辅助数组来表示原数组相邻元素之间的异,从而优化频繁修改区间的性能[^1]。 具体来说,对于给定的一个长度为 \(n\) 的数组 `arr`,可以创建一个同样长度的差分数组 `diff`,其中每个位置上的值定义如下: \[ \text{diff}[i] = \begin{cases} \text{arr}[0], & \text{if } i = 0 \\ \text{arr}[i] - \text{arr}[i-1], & \text{otherwise}. \end{cases} \] 这种转换使得我们可以快速更新某个区间 `[l, r]` 中的所有元素而无需逐一访问它们。 --- ### 差分数组的初始化方法 差分数组的初始化过程主要包括两个步骤: #### 步骤一:创建差分数组 首先,我们需要根据原始数组生成一个新的差分数组。这个新数组记录的是原数组中每一对连续项之。 ```python def build_diff_array(arr): diff = [0] * len(arr) diff[0] = arr[0] for i in range(1, len(arr)): diff[i] = arr[i] - arr[i-1] return diff ``` 此函数接受输入数组并返回相应的差分数组。 #### 步骤二:应用差分运算 一旦有了初始状态下的差分数组之后,就可以利用它来进行高效的批量增减操作。例如当需要向指定范围内的多个数值增加相同常数时,只需调整该范围内首尾两端对应于差分表的位置即可完成整个区域的变化反映到最终结果上[^2]。 假设我们要对原始数据中的索引从第\( l \)至第\( r \)(包含边界)的部分均加上增量value,则只需要执行下面的操作: ```python def increment_range(diff, l, r, value): n = len(diff) if l >= n or r < 0 or l > r: return # 对起始位置进行累加 diff[l] += value # 如果结束位置不是最后一个元素,则对其后的第一个元素做相应减少 if (r + 1) < n: diff[r + 1] -= value ``` 最后再由经过这些改动后的差分数组重建回原来的数组形式得到新的实际存储版本的内容展示出来供后续调用查询使用。 --- ### 使用示例 以下是完整的例子展示了如何建立以及运用差分技术去解决特定场景下可能遇到的实际问题实例演示代码片段部分摘录自参考资料相关内容整理而成: ```python # 构建差分数组 original_array = [1, 2, 3, 4] diff = build_diff_array(original_array) print("Original Array:", original_array) print("Difference Array before modification:", diff) # 修改某一段区间的值 increment_range(diff, 1, 2, 2) # 还原成原数组的形式查看效果 reconstructed_array = [] current_sum = 0 for val in diff: current_sum += val reconstructed_array.append(current_sum) print("Reconstructed Original Array after modification:", reconstructed_array) ``` 运行以上程序将会打印出各个阶段的状态变化情况以便更好地理解整体流程逻辑走向规律特点等方面的信息呈现方式更加直观明了一些列动作产生的影响程度对比分析图表等等都可以作为进一步深入探讨学习研究方向之一考虑进去的话可能会更有助于掌握这项技能技巧要点所在之处哦! --- ###
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值