差分数组技巧

差分数组技巧一、差分数组适用题型,和技巧前缀和数组:适用于原始数组不会被修改的情况下,频繁查询某个区间的累加和差分数组:主要适⽤场景是频繁对原始数组的某个区间的元素进⾏增减(比如:给你和数组arr,然后再下标0-4之间各元素加一,2-5之间各个元素减2,求最终的原数组)差分数组技巧1.构建差分数组(diff),diff[0]=nums[0],之后diff[i]=nums[i]-nums[i-1]int[]diff=newint[nums.length];//构造差分数组diff[0]=n

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

一、差分数组适用题型,和技巧

  • 前缀和数组:适用于原始数组不会被修改的情况下,频繁查询某个区间的累加和
  • 差分数组:主要适⽤场景是频繁对原始数组的某个区间的元素进⾏增减(比如:给你和数组arr,然后再下标0-4之间各元素加一,2-5之间各个元素减2,求最终的原数组)
  • 差分数组技巧
    1.构建差分数组(diff),diff[0]=nums[0],之后diff[i]=nums[i]-nums[i-1]
int[] diff = new int[nums.length];
// 构造差分数组
diff[0] = nums[0];
for (int i = 1; i < nums.length; i++) { 
   
 diff[i] = nums[i] - nums[i - 1];
}

在这里插入图片描述

2.根据差分树组反推原数组(res):res[0]=diff[0],res[i]=res[i-1]+diff[i]

int[] res = new int[diff.length];
// 根据差分数组构造结果数组
res[0] = diff[0];
for (int i = 1; i < diff.length; i++) { 
   
 res[i] = res[i - 1] + diff[i];
}

在这里插入图片描述

3.这样构造差分数组 diff,就可以快速进⾏区间增减的操作,如果你想对区间 nums[i…j] 的元素全部加3,那么只需要让 diff[i] += 3,然后再让 diff[j+1] -= 3 即可:
在这里插入图片描述

  • 构建差分数组类
// 差分数组⼯具类
class Difference { 
   
 	// 差分数组
 	private int[] diff;
 
 	/* 输⼊⼀个初始数组,区间操作将在这个数组上进⾏ */
 	public Difference(int[] nums) { 
   
 		assert nums.length > 0;//若是空数组则抛异常
 		diff = new int[nums.length];
 		// 根据初始数组构造差分数组
 		diff[0] = nums[0];
 		for (int i = 1; i < nums.length; i++) { 
   
 			diff[i] = nums[i] - nums[i - 1];
 		}
 	}
 	/* 给闭区间 [i,j] 增加 val(可以是负数)*/
 	public void increment(int i, int j, int val) { 
   
 		diff[i] += val;
 		if (j + 1 < diff.length) { 
   
 			diff[j + 1] -= val;
 		}
	}
	/* 返回结果数组 */
 	public int[] result() { 
   
 		int[] res = new int[diff.length];
 		// 根据差分数组构造结果数组
 		res[0] = diff[0];
 		for (int i = 1; i < diff.length; i++) { 
   
 			res[i] = res[i - 1] + diff[i];
 		}
 		return res;
 	}
}

二、区间加法

在这里插入图片描述

  • 解题:
    1.只需将差分数组类导入
    2.在编写以下代码:
int[] getModifiedArray(int length, int[][] updates) { 
   
 	// nums 初始化为全 0
 	int[] nums = new int[length];
 	// 构造差分解法
 	Difference df = new Difference(nums); 
 	for (int[] update : updates) { 
   
 		int i = update[0];
 		int j = update[1];
 		int val = update[2];
 		df.increment(i, j, val);
  	}
  	return df.result();
}

三、航班预订系统

  • 航班预定系统
    在这里插入图片描述
  • 分析:
    1.给你输⼊⼀个⻓度为 n 的数组 nums,其中所有元素都是 0。再给你输⼊⼀个 bookings,⾥⾯是若⼲三元组(i,j,k),每个三元组的含义就是要求你给 nums 数组的闭区间 [i-1,j-1] 中所有元素都加上 k。请你返回最后的 nums 数组是多少?
    2.题目说座位是从1开始的,但差分树组是从0开始的所以这里的i,j都得-1.
  • 解题:
    1.只需将差分数组类导入
    2.在编写以下代码:
// 差分数组⼯具类
class Difference { 
   
    // 差分数组
    private int[] diff;
    //构建拆分数组
    public Difference(int nums[]){ 
   
        assert nums.length >0;
        diff=new int[nums.length];
        diff[0]=nums[0];
        for(int i=1;i<nums.length;i++){ 
   
            diff[i]=nums[i]-nums[i-1];
        }
    }
    /* 给闭区间 [i,j] 增加 val(可以是负数)*/
    public void increment(int i, int j, int val) { 
   
        diff[i]+=val;
        if(j+1<diff.length){ 
   
            diff[j+1]-=val;
        }
    }
    public int[] reslut(){ 
   
        int res[]=new int[diff.length];
        res[0]=diff[0];
        for(int i=1;i<diff.length;i++){ 
   
            res[i]=res[i-1]+diff[i];
        }       
        return res;
    }  
}
class Solution { 
   
    public int[] corpFlightBookings(int[][] bookings, int n) { 
   
        int nums[]=new int [n];
        Difference df=new Difference(nums);
        for(int arr[]:bookings){ 
   
            int i=arr[0]-1;
            int j=arr[1]-1;
            int val=arr[2];
            df.increment(i,j,val);
        }
        return df.reslut();
    }
}
  • 优化:
    1.没有导入数据之前所有数据都是0,所以num[s]=new int[n],将nums看成差分树组,然后遍历航班信息
    2.最后再根据差分数组返回结果

class Solution { 
   
    public int[] corpFlightBookings(int[][] bookings, int n) { 
   
        int nums[]=new int [n];
        for(int arr[]:bookings){ 
   
            int i=arr[0]-1;
            int j=arr[1]-1;
            int val=arr[2];
            nums[i]+=val;
            if(j+1<n){ 
   
                nums[j+1]-=val;
            }
        }
        for (int i = 1; i < n; i++) { 
   
            nums[i] += nums[i - 1];
        }
        return nums;
    }
}

在这里插入图片描述

四、拼车

  • 拼车
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 分析:
    1.trips[i] 代表着⼀组区间操作,旅客的上⻋和下⻋就相当于数组的区间加减;只要结果数组中的元素都⼩于 capacity,就说明可以不超载运输所有旅客。
    2.第j站时旅客已经下车了则,j要减1
    3.差分树组的大小为站的个数可以自己写函数算
    4.构建完差分年数组,在反推原结果时可以顺便比较与车乘载人数capacity相比较(因为for循环是从i开始的,第一次上车人数超过时需要重新考虑)
  • 解题:
class Solution { 
   
    public boolean carPooling(int[][] trips, int capacity) { 
   
        int max=0;
        //计算此次中到达最远的栈的编号
        for(int[] trip : trips){ 
   
            max = Math.max(trip[2], max);
        }
        //nums看做差分数组
        int nums[]=new int [max];
        //遍历信息 构建差分树组
        for(int trip[]:trips){ 
   
            int val=trip[0];
            //处理第一次人数大于乘载量的情况
            if(capacity<val) 
                return false;
            //路程是trip[1]-trip[2]-1
            int i=trip[1];
            int j=trip[2]-1;
            
            nums[i]+=val;
            if(j+1<max){ 
   
                nums[j+1]-=val;
            }
            
        }
        //各个
        int res[]=new int[max];
        res[0]=nums[0];
        for(int i=1;i<max;i++){ 
   
            res[i]=nums[i]+res[i-1];
            if(res[i]>capacity) return false;
        }
        return true;
    }
}

在这里插入图片描述

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/140603.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • docker学习

    docker学习学习视频:https://www.bilibili.com/video/BV1R4411F7t9?from=search&seid=17327712472204933619准备工作:登录

    2022年7月2日
    28
  • 为什么你学不会递归?告别递归,谈谈我的经验[通俗易懂]

    为什么你学不会递归?告别递归,谈谈我的经验[通俗易懂]可能很多人在大一的时候,就已经接触了递归了,不过,我敢保证很多人初学者刚开始接触递归的时候,是一脸懵逼的,我当初也是,给我的感觉就是,递归太神奇了!可能也有一大部分人知道递归,也能看的懂递归,但在实际做题过程中,却不知道怎么使用,有时候还容易被递归给搞晕。也有好几个人来问我有没有快速掌握递归的捷径啊。说实话,哪来那么多捷径啊,不过,我还是想写一篇文章,谈谈我的一些经验,或许,能够给你带来一些帮助…

    2025年11月1日
    3
  • oracle创建数据库实例失败_oracle数据库实例名是什么

    oracle创建数据库实例失败_oracle数据库实例名是什么Oracle数据库实例的创建、删除、修改   以SUSE10SP2、Oracle10gR2为例。      本文中的数据库实例这一称谓应该换做数据库更为准确,数据库可以理解为是一个物理的静态概念,主要包括一些物理存在的数据库文件,而数据库实例则是一个动态概念,包括一些内存区域以及若干进程,数据库实例是对数据库进行操作的执行者。(20090714修改)   安装完Ora

    2022年9月22日
    5
  • Cannot return from outside a function or method.

    Cannot return from outside a function or method.Cannot return from outside a function or method.

    2022年4月25日
    46
  • 遗传算法入门_遗传算法流程示意图

    遗传算法入门_遗传算法流程示意图优化算法入门系列文章目录(更新中):1.模拟退火算法2.遗传算法遗传算法(GA,GeneticAlgorithm),也称进化算法。遗传算法是受达尔文的进化论的启发,借鉴生物

    2022年8月2日
    11
  • web服务器之nginx与apache建议收藏

    最近准备架设php的web服务器,以下内容可供参考。1、nginx相对于apache的优点:轻量级,同样起web服务,比apache占用更少的内存及资源抗并发,nginx处理请求是异步非阻塞的,而ap

    2021年12月20日
    46

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号