算法笔记——前缀和

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二维数组的前缀和

上篇笔记讲到了前缀和的定义,并且介绍了一维数组的前缀和,现在再扩展到二维数组。

一维数组的前缀和是解决连续数组的求和问题。一维数组的前缀和参考文章:算法笔记——一维前缀和 - 掘金 (juejin.cn)

二维数组的前缀和是解决连续子矩阵求和的问题,前缀和的出现可以大幅度降低时间复杂度。

计算前缀和矩阵的求和公式:

s[i][j]=s[i][j-1]+s[i-1][j]-s[i-1][j-1]+a[i][j]

连续子举证的求和公式:

a[i][j]=s[x2][x2]-s[x2][y1-1]-s[x1-1][y2]+s[x1-1][y1-1]

具体的题目信息

输入一个 n行 m 列的整数矩阵,再输入 q 个询问,每个询问包含四个整数 x1,y1,x2,y2表示一个子矩阵的左上角坐标和右下角坐标。

对于每个询问输出子矩阵中所有数的和。

输入格式

第一行包含三个整数 n,m,q

接下来 n 行,每行包含 m 个整数,表示整数矩阵。

接下来 q 行,每行包含四个整数 x1,y1,x2,y2表示一组询问。

输出格式

共 q 行,每行输出一个询问的结果。

数据范围

1≤n,m≤10001≤n,m≤1000, 1≤q≤2000001≤q≤200000, 1≤x1≤x2≤n1≤x1≤x2≤n, 1≤y1≤y2≤m1≤y1≤y2≤m, −1000≤矩阵内元素的值≤1000

输入样例:

3 4 3
1 7 2 4
3 6 2 8
2 1 2 3
1 1 2 2
2 1 3 4
1 3 3 4

输出样例:

17
27
21

具体代码:

#include<iostream>
using namespace std;
​
const int N=1010;
​
int a[N][N],s[N][N];
​
int main(){
    
    int n,m,q;
    cin>>n>>m>>q;
    for(int i=1;i<=n;i++)
     for(int j=1;j<=m;j++){
         
         scanf("%d",&a[i][j]);
         s[i][j]=s[i][j-1]+s[i-1][j]-s[i-1][j-1]+a[i][j];// 计算矩阵的前缀和
     }
     
     while(q--){
         int x1,y1,x2,y2;
         cin>>x1>>y1>>x2>>y2;
         printf("%d\n",s[x2][y2]-s[x2][y1-1]-s[x1-1][y2]+s[x1-1][y1-1]);// 计算子矩阵的和
     }
    return 0;    
}