D - A Simple Problem with Integers

本文介绍了一种用于处理区间更新和查询的高效算法。通过构建数据结构,能够在给定的时间限制内,快速地对指定区间内的整数进行加法操作,并询问特定区间的元素之和。算法采用线段树结构,支持复杂操作,同时考虑了32位整数溢出的问题。

Time Limit: 5000MS Memory Limit: 131072KB 64bit IO Format: %I64d & %I64u

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Description

You have N integers, A1A2, ... , AN. You need to deal with two kinds of operations. One type of operation is to add some given number to each number in a given interval. The other is to ask for the sum of numbers in a given interval.

Input

The first line contains two numbers N and Q. 1 ≤ N,Q ≤ 100000.
The second line contains N numbers, the initial values of A1A2, ... , AN. -1000000000 ≤ Ai ≤ 1000000000.
Each of the next Q lines represents an operation.
"C a b c" means adding c to each of AaAa+1, ... , Ab. -10000 ≤ c ≤ 10000.
"Q a b" means querying the sum of AaAa+1, ... , Ab.

Output

You need to answer all Q commands in order. One answer in a line.

Sample Input

10 5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Q 4 4
Q 1 10
Q 2 4
C 3 6 3
Q 2 4

Sample Output

4
55
9
15

Hint

The sums may exceed the range of 32-bit integers.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;
#define MAXN 102000
struct  node 
{
    int l;
    int r;
    __int64 sum;
    __int64 add;
}t[4*MAXN];
__int64 rr[MAXN];
void build(int id,int l,int r)
{
    int mid = (l+r)/2;
    t[id].l = l;
    t[id].r = r;
    if(r==l)
    {
        t[id].sum = rr[l];
        t[id].add = 0;
    }
    else
    t[id].add = 0;

    if(r>l)
    {
        build(id*2,l,mid);
        build(id*2+1,mid+1,r);
        t[id].sum = t[id*2].sum + t[id*2+1].sum;
    }
}
void change(int id,int start,int end,__int64 num)
{
    if(start==t[id].l && end==t[id].r)
    {
        t[id].add += num;
        return ;
    }
    t[id].sum+= (end-start+1)*num;
    int mid = (t[id].l + t[id].r)/2;
    if(t[id].add!=0)
    {
        t[id].sum += (t[id].r-t[id].l+1)*t[id].add;
        change(id*2,t[id].l,mid,t[id].add);
        change(id*2+1,mid+1,t[id].r,t[id].add);
        t[id].add = 0;
    }
    if(mid>=end)
    {
         change(id*2,start,end,num);
         
    }
    else if(mid+1<=start)
    {
          change(id*2+1,start,end,num);
    }
    else
    {
        change(id*2,start,mid,num);
        change(id*2+1,mid+1,end,num);
    }
}

__int64 ans;
void find(int id,int start,int end)
{
    if (t[id].l==start && t[id].r == end)
    {
        ans+=t[id].sum+(t[id].r-t[id].l+1)*t[id].add;
        return;
    }
    if (t[id].add!=0)
    {
        t[id].sum+= (t[id].r-t[id].l+1)*t[id].add;
        t[id*2].add+=t[id].add;
        t[id*2+1].add+=t[id].add;
        t[id].add = 0;
    }

    int mid = (t[id].l+t[id].r)/2;
    if(mid>=end)
    find(id*2,start,end);
    else if(start>=mid+1)
    find(id*2+1,start,end);
    else
    {
        find(id*2,start,mid);
        find(id*2+1,mid+1,end);
    }

}

 

int main()
{
	int n,m;
    int i,j;
    char str[10];
    int start,end;
    __int64 num;
    while (scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF)
    {
        for (i=1;i<=n;i++)
        {
            scanf("%I64d",&rr[i]);
        }
        build(1,1,n);
        for (i=0;i<m;i++)
        {
            scanf("%s",str);
            if (strcmp(str,"C")==0)
            {
                scanf("%d%d%I64d",&start,&end,&num);
                change(1,start,end,num);
            }
            else
            {
                scanf("%d%d",&start,&end);
                ans = 0;
                find(1,start,end);
                printf("%I64d\n",ans);
            }
        }
    }
    return 0;
}

<think>好的,我需要帮用户解决如何用C语言实现多个测试案例中四个整数相加的程序,并满足时间和内存的限制。首先,我得理解用户的具体需求。用户希望处理多个测试案例,每个案例输入四个整数,然后输出它们的和。同时,程序需要在时间限制2000ms和内存限制256MB下运行。 首先,我得考虑输入输出的效率问题。在C语言中,使用标准的scanf和printf通常已经足够高效,但如果有大量数据输入的话,可能需要更快的IO方法。不过根据题目中的测试案例数量,假设每个测试案例只有四个整数,数量应该不会太大,所以用标准的输入输出应该没问题。 接下来,结构方面。用户提到多个测试案例,所以程序需要读取一个整数N,表示测试案例的数量,然后循环处理每个案例。每个案例读取四个整数,相加后输出结果。这听起来很简单,但需要注意一些细节,比如输入的正确性和边界情况。 然后,内存方面的问题。由于每个测试案例只需要四个整数,变量可以重复使用,不需要额外的内存分配。所以内存使用应该非常低,完全满足256MB的限制。时间上,每个案例的处理都是O(1),所以即使有大量的测试案例,比如上限是十万或者百万级别,总时间也应该在2000ms内。不过需要确认输入的处理是否高效。 另外,用户提到的其他引用中,比如引用[3]提到C语言编译器编译时比较松散,需要严格遵守规范。所以在代码中要避免未定义行为,比如变量未初始化,或者数组越界等。例如,读取整数时,要确保格式字符串正确,变量地址正确传递。 可能的错误点:比如在scanf中没有正确使用地址符,导致输入错误。或者在处理多个测试案例时,没有正确重置变量,导致数据残留。不过在这个问题中,每个测试案例都是独立的,所以不需要考虑这个问题。 测试案例的例子,比如输入N=2,然后两组四个数,比如1 2 3 4和5 6 7 8,输出10和26。这样程序应该正确处理。 此外,还要考虑输入中可能存在的异常情况,比如输入的数值超出int的范围。不过题目中是否会有这样的数据?如果题目保证输入的整数在int范围内,那么没问题。否则可能需要用更大的数据类型,比如long long。但根据一般编程题的情况,通常用int就可以了,除非题目特别说明。 综上所述,代码的结构应该是: 读取N,然后循环N次,每次读取四个整数,求和并输出。 代码的大致框架如下: #include <stdio.h> int main() { int n; scanf("%d", &n); while (n--) { int a, b, c, d; scanf("%d %d %d %d", &a, &b, &c, &d); printf("%d\n", a + b + c + d); } return 0; } 这样应该就能满足要求了。但是需要验证是否存在潜在的问题。比如,输入的每个测试案例是否都是四个整数,是否有足够的输入。如果用户输入的测试案例数目N之后,后面的行数不足,或者有额外的输入,可能会导致问题。但根据题目要求,用户会给出正确的输入,所以代码不需要处理这些异常。 另外,在C语言中,如果输入的数据过多,可能会导致缓冲区的问题,但在这个简单的情况下,应该没有问题。此外,使用空格分隔的输入,scanf可以正确读取,而不管中间有多少空格或换行符。 关于时间限制,假设每个测试案例处理的时间非常短,即使有1e5个测试案例,总时间也远低于2000ms。所以这样的代码应该能通过时间限制。 最后,确保代码符合C语言的标准,避免使用任何未定义行为,比如变量未初始化,或者格式字符串错误。例如,printf中的格式符必须与变量类型匹配,这里使用%d是正确的,因为a、b、c、d都是int类型,它们的和也是int。</think>### 解决方案 要实现多个测试案例中四个整数相加的C程序,需注意以下步骤: #### 步骤分析 1. **输入处理**:使用`scanf`高效读取输入数据,并优先处理测试案例总数 2. **循环控制**:通过`for`或`while`循环处理每个测试案例 3. **内存管理**:仅用基本变量存储数据,避免动态内存分配 4. **输出优化**:使用`printf`直接输出结果,减少中间操作 #### 实现代码 ```c #include <stdio.h> int main() { int n; scanf("%d", &n); for (int i = 0; i < n; i++) { int a, b, c, d; scanf("%d%d%d%d", &a, &b, &c, &d); printf("%d\n", a + b + c + d); } return 0; } ``` #### 性能说明 - **时间复杂度**:$O(n)$,每个测试案例仅需一次加法运算 - **空间复杂度**:$O(1)$,仅用固定数量的整型变量 - **输入优化**:连续读取四个整数减少IO次数[^3] - **内存安全**:避免指针操作,防止内存泄漏[^4]
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