差分数组
- 一维差分
- 差分数组的作用
- 差分矩阵
- 结语
一维差分
输入一个长度为 n 的整数序列。接下来输入 m个操作,每个操作包含三个整数 l,r,c,表示将序列中 [l,r] 之间的每个数加上 c ,请你输出进行完所有操作后的序列。
输入格式
第一行包含两个整数 n 和 m
第二行包含 n 个整数,表示整数序列。
接下来 m行,每行包含三个整数 l,r,c,表示一个操作。
输出格式
共一行,包含 n 个整数,表示最终序列。
数据范围
1≤n,m≤100000
,
1≤l≤r≤n
,
−1000≤c≤1000
,
−1000≤整数序列中元素的值≤1000
输入样例:
6 3
1 2 2 1 2 1
1 3 1
3 5 1
1 6 1
输出样例:
3 4 5 3 4 2
本题大概题意是求出一个数组的差分数组,假定原数组为a[]
,
所求差分数组 b[]
,公式为 b[i]=a[i]-a[i-1]
,可知:
差分数组b[]
的前缀和数组,就是原数组a[]
,也就是说,
差分 和 前缀和互为逆运算
差分数组的作用
差分数组能快速的对给定范围内的数组统一的增加或者减少大小,
要让原数组a[]在[i,j]的范围内的数值都加上一个value,那么只需要在差分数组b[]上进行改动:
b[i]+=c
b[j+1]-=c
根据原数组是差分数组的前缀和这一原理很好理解
解题思路:
我们可以假定原数组元素全为0,
那么差分数组也全为0,
那么我们可以遍历一遍差分数组,然后对其进行插入操作
for(int i=1;i<=n;i++) insert(i,i,a[i]);//insert函数里面改变的是b数组的值
1.现在所求的b[]数组便是一个差分数组,
当然也可以用**b[i]=a[i]-a[i-1]**来求差分数组
2.然后就是在差分数组内进行插入修改
3.最后对整个差分数组进行一次前缀和
4.输出数组即可
代码:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=100010;
int a[N];
int b[N];
void insert(int l,int r,int val)
{
b[l]+=val;
b[r+1]-=val;
}
int main()
{
int n,m;
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=1;i<=n;i++) scanf("%d",&a[i]);
for(int i=1;i<=n;i++) insert(i,i,a[i]);
while(m--)
{
int l,r,c;
scanf("%d%d%d",&l,&r,&c);
insert(l,r,c);
}
for(int i=1;i<=n;i++) b[i]+=b[i-1];
for(int i=1;i<=n;i++) printf("%d ",b[i]);
return 0;
}
差分矩阵
输入一个 n行 m列的整数矩阵,再输入 q 个操作,每个操作包含五个整数 x1,y1,x2,y2,c,其中 (x1,y1)和 (x2,y2) 表示一个子矩阵的左上角坐标和右下角坐标。
每个操作都要将选中的子矩阵中的每个元素的值加上 c。
请你将进行完所有操作后的矩阵输出。
输入格式
第一行包含整数 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 5个整数 x1,y1,x2,y2,c,表示一个操作。
输出格式
共 n 行,每行 m 个整数,表示所有操作进行完毕后的最终矩阵。
数据范围
1≤n,m≤1000
,
1≤q≤100000
,
1≤x1≤x2≤n
,
1≤y1≤y2≤m
,
−1000≤c≤1000
,
−1000≤矩阵内元素的值≤1000
输入样例:
3 4 3
1 2 2 1
3 2 2 1
1 1 1 1
1 1 2 2 1
1 3 2 3 2
3 1 3 4 1
输出样例:
2 3 4 1
4 3 4 1
2 2 2 2
本题就是求一个二维差分矩阵,大致思路和上题一致,在求差分时需要画图理解一下
红颜色部分是我们需要改变数组的区域
先根据公式 b[i][j]=b[i-1][j]+b[i][j-1]-b[i-1][j-1]+b[i][j];
在画图可知
就可以理解公式了,
题解:
先求出差分数组
在根据题目要求对差分数组进行插入操作
然后求出差分数组的前缀和数组
最后数组该数组即可
代码:
#include<iostream>
using namespace std;
const int N=1010;
int a[N][N];
int b[N][N];
void insert(int x1,int y1,int x2,int y2,int val)
{
b[x1][y1]+=val;
b[x1][y2+1]-=val;
b[x2+1][y1]-=val;
b[x2+1][y2+1]+=val;
}
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]);
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=m;j++)
{
insert(i,j,i,j,a[i][j]);
}
}
while(q--)
{
int x1,y1,x2,y2,c;
cin>>x1>>y1>>x2>>y2>>c;
insert(x1,y1,x2,y2,c);
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=m;j++)
{
b[i][j]=b[i-1][j]+b[i][j-1]-b[i-1][j-1]+b[i][j];
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=m;j++)
{
cout<<b[i][j]<<' ';
}
cout<<endl;
}
return 0;
}
结语
如果觉得有帮助的话,记得
一键三连哦ヾ(≧▽≦*)o。