KeetCode 58. 区间和

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题目描述

给定一个整数数组 Array,请计算该数组在每个指定区间内元素的总和。

输入描述

第一行输入为整数数组 Array 的长度 n,接下来 n 行,每行一个整数,表示数组的元素。随后的输入为需要计算总和的区间下标:a,b (b > = a),直至文件结束。

输出描述

输出每个指定区间内元素的总和。

输入示例
5
1
2
3
4
5
0 1
1 3
输出示例
3
9
提示信息

数据范围:
0 < n <= 100000


前缀和的思想是重复利用计算过的子数组之和,从而降低区间查询需要累加计算的次数。

前缀和 在涉及计算区间和的问题时非常有用

前缀和的思路其实很简单,我给大家举个例子很容易就懂了。

例如,我们要统计 vec[i] 这个数组上的区间和。

我们先做累加,即 p[i] 表示 下标 0 到 i 的 vec[i] 累加 之和。

如图:

image.png

如果,我们想统计,在vec数组上 下标 2 到下标 5 之间的累加和,那是不是就用 p[5] - p[1] 就可以了。

为什么呢?

p[1] = vec[0] + vec[1];

p[5] = vec[0] + vec[1] + vec[2] + vec[3] + vec[4] + vec[5];

p[5] - p[1] = vec[2] + vec[3] + vec[4] + vec[5];

这不就是我们要求的 下标 2 到下标 5 之间的累加和吗。

如图所示:

p[5] - p[1] 就是 红色部分的区间和。

而 p 数组是我们之前就计算好的累加和,所以后面每次求区间和的之后 我们只需要 O(1) 的操作。

特别注意: 在使用前缀和求解的时候,要特别注意 求解区间。

如上图,如果我们要求 区间下标 [2, 5] 的区间和,那么应该是 p[5] - p[1],而不是 p[5] - p[2]。

很多录友在使用前缀和的时候,分不清前缀和的区间,建议画一画图,模拟一下 思路会更清晰

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        int n = scanner.nextInt();
        int[] vec = new int[n];
        int[] p =new int[n];

        int presum = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            vec[i] = scanner.nextInt();
            presum += vec[i];
            p[i] = presum;
        }

        while (scanner.hasNextInt()) {
            int a = scanner.nextInt();
            int b = scanner.nextInt();

            int sum;
            if (a == 0) {
                sum = p[b];
            } else {
                sum = p[b] - p[a - 1];
            }
            System.out.println(sum);
        }

        scanner.close();
    }
}