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差分就是将数列中的每一项分别与前一项数做差。
首先一个数组 :1 2 5 4 7 3
那么差分之后 :1 1 3 -1 3 -4 -3
其实就是 a[i]=a[i]+a[i−1]
得到的差分序列第一个数和原来的第一个数一样(相当于第一个数减0),
差分序列最后比原序列多一个数(相当于0减最后一个数)。
差分其实就是前缀和的逆运算;
给你一个数组a[5]={1,2,3, 4,5};差分数组b[5]={1,1,1,1,1};显然差分数组b[i]=a[i]-a[i-1];
那么我们可以推出,a[1]=b[1],a[2]=b[1]+b[2],…;b[i]的前缀和等于a[i],这也是为什么说差分就是前缀和的逆运算;
差分一般使用场景:给出 n 个数,再给出 m 个询问,每个询问给出 l,r,x,要求你在 l 到 r 上每一个值都加上 x,输出这个序列,或者问某一个位置上的值是多少。
而只给你 O(n) 的时间范围,怎么办?
如果暴力,时间复杂度就是 O(n^2)
如果线段树或者树状数组,时间复杂度就是 O(mlogn)
所以这里用差分,时间复杂度就是 O(n)
具体操作:
先另外开一个专门差分的数组
假如在 l~r 的区间上加上 5,那我们在差分数组中的 3 位置上加上一个 5 (模拟一遍),再在8+1的位置上减一个5,如此操作完 m 次
接着运用公式 a[i]=a[i]+a[i−1] 遍历一遍数组。那么会发现在 l~r 的区间上,已经使差分数组全部加上了 5 。
例题:
题目:
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。#includeusing namespace std;const int N=100100;int a[N],b[N];int n,m;void insert(int l,int r,int p){ b[l]+=p; b[r+1]-=p;}int main(){ ios::sync_with_stdio(false); cin>>n>>m; for(int i=1;i<=n;i++) cin>>a[i]; for(int i=1;i<=n;i++) insert(i,i,a[i]);//建立差分数组 while(m--){ int l,r,c; cin>>l>>r>>c; insert(l,r,c); } for(int i=1;i<=n;i++) b[i]+=b[i-1]; //要求的数列就是差分数组的前缀和 for(int i=1;i<=n;i++) cout< <<" "; cout<
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