前缀和优化

本文介绍了前缀和的概念及其在优化区间和问题中的应用。通过举例说明了一维前缀和如何解决区间和问题,并指出直接相减求解矩阵区间和的错误,提出使用容斥原理解决二维前缀和问题,同时给出了代码示例。

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在了解之前,先来阐明几个基础概念:


1.时间复杂度O(n):时间复杂度在算法中是一个重要概念,此处O为微积分概念,不做详解。我们可以简记一重循化时间复杂度即为O(n),二重循环时间复杂度为O(n^2),顺推三重循环即为O(n^3)。
e.g.

for(i=1;i<n;i++)
    for (j=1;j<m;j++)
        ……

该程序时间复杂度为O(n*m);
这里再附一篇文章进一步帮助了解http://m.blog.youkuaiyun.com/firefly_2002/article/details/8008987
2.区间和:即某一区间内所有有元素的和。
e.g.
无序序列:4 5 3 1 9 每个元素的位置记为1 2 3 4 5,此时[2,4]区间和为5+3+1=9。


♢一维前缀和:
先来看这样一个问题:请求出101-1852区间内3的倍数的数的个数。这里我们可以先考虑计算一下1-1852区间内3的倍数的个数再计算1-101区间内3的倍数的个数,相减得到结果,看起来很靠谱的样子,我们可以计算一下:1852|3-101|3=583(“|”是整除的意思),貌似没错,那请继续看下面的例子:计算区间3-12间3的倍数的个数,我们还用上面的方法计算12|3-3|3=3,很明显这一区间内有四个数都是3的倍数,那么问题出在了哪里? 问题出在端点上,如何解决?我们可以对左区间-1处理。

再举个栗子,我们仍以3的倍数为例计算,如果区间为[6-9],那么这个区间中3的倍数的数的个数为2(6和9),这一结论与我们

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