AcWing1维差分

news2024/9/28 1:17:57

在这里插入图片描述

输入数据a数组

a[i]a0a1a2 … \dots an
b[i]b0b1b2 … \dots bn

b1=a1
b2=a2-a1
… \dots
bn=an-an-1
以上各式累加相消得到
b1+b2+ … \dots +bn=an
也就是说任一an可以由b数组累加求和得到并且任一个bi加上元素c等于在an上面+c。
对于区间[L,R],
aL=b1+b2+ … \dots +bL
aL+1=b1+b2+ … \dots +bL+bL+1
… \dots
aR=b1+b2+ … \dots +bR-1+bR

在bL=bL+c之后(也就是说bL增加c后)有
aL+c=b1+b2+ … \dots +bL+c
aL+1+c=b1+b2+ … \dots +(bL+c)+bL+1
… \dots
aR+c=b1+b2+ … \dots +(bL+c)+ … \dots +bR-1+bR

a L ′ = a L + c a^{'}_{L}=a_L+c aL=aL+c,
a L + 1 ′ = a L + 1 + c a^{'}_{L+1}=a_{L+1}+c aL+1=aL+1+c
… \dots
a R ′ = a R + c a^{'}_{R}=a_{R}+c aR=aR+c
(‘令’的操作可以把他看成一个整体)
替换上式
a L ′ a^{'}_{L} aL=b1+b2+ … \dots +bL+c
a L + 1 ′ a^{'}_{L+1} aL+1=b1+b2+ … \dots +(bL+c)+bL+1
… \dots
a R ′ a^{'}_{R} aR=b1+b2+ … \dots +(bL+c)+ … \dots +bR-1+bR
因此在b数组上面任一位置 i i i加一个c,会影响到[i,end]的a数组,因为 ∑ 1 i b i \sum^{i}_{1} b_i 1ibi累加得到 a i a_i ai,b的[begin,end]任一位置 i i i+c,会导致[i,end]的a全部+c
然后如果要实现只在[L,R]内+c,那么需要在b[L]+=c,b[R+1]-=c,这样操作以后先是[L,R][R+1,end]全部元素+c,然后[R+1,end]全部元素-c
然后[R+1,end]+c又-c就是没有变化,只有[L,R]+c了。
最后把b数组用O(n)循环
(记住:an=b1+b2+ … \dots +bn

for(int i=1;i<=n;++i)
{
   b[i]+=b[i-1];
   cout<<b[i]<<" ";
}

就可以用b数组元素表示增加c后的a数组元素!
然后挨个输出b[i]就好啦!

#include<iostream>
#define N 100086
using namespace std;
int n,m,l,r,c,a[N],b[N];
void insert(int l,int r,int c){
    b[l]+=c;
    b[r+1]-=c;
}
int main(){
    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]);
    	//b[i]=a[i]-a[i-1];
    for(int i=1;i<=m;++i) {
        cin>>l>>r>>c;
        insert(l,r,c);
    }
    for(int i=1;i<=n;++i)
    {
        b[i]+=b[i-1];
        cout<<b[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    
    return 0;
}

代码中有insert(i,i,a[i]);,我们如何理解呢?这里就只能死记硬背了,因为这代码

    for(int i=1;i<=n;++i) 
        insert(i,i,a[i]);

和直接根据差分公式算出来的是完全一样的!这个确实是太巧妙了!

    for(int i=1;i<=n;++i) 
        b[i]=a[i]-a[i-1];

是可以AC通过的
刚开始a和b全是0,
a 0 = 0 b 0 = 0 a_0=0 \\ b_0=0 a0=0b0=0

iinsert(i,i,a[i])b[i]=a[i]-a[i-1];
i=1 b 1 + = a 1 = > b 1 = b 1 + a 1 = 0 + a 1 = a 1 b 2 − = a 1 = > b 2 = b 2 − a 1 = 0 − a 1 = − a 1 b_1+=a_1=>b_1=b_1+a_1=0+a_1=a_1 \\ b_2-=a_1=>b_2=b_2-a_1=0-a_1=-a_1 b1+=a1=>b1=b1+a1=0+a1=a1b2=a1=>b2=b2a1=0a1=a1 b 1 = a 1 − a 0 = a 1 b_1=a_1-a_0=a_1 b1=a1a0=a1
i=2 b 2 + = a 2 = > b 2 = b 2 + a 2 = − a 1 + a 2 = a 2 − a 1 b 3 − = a 2 = > b 3 = b 3 − a 2 = 0 − a 2 = − a 2 b_2+=a_2=>b_2=b_2+a_2=-a_1+a_2=a_2-a_1 \\ b_3-=a_2=>b_3=b_3-a_2=0-a_2=-a_2 b2+=a2=>b2=b2+a2=a1+a2=a2a1b3=a2=>b3=b3a2=0a2=a2 b 2 = a 2 − a 1 b_2=a_2-a_1 b2=a2a1
i=3 b 3 + = a 3 = > b 3 = b 3 + a 3 = − a 2 + a 3 = a 3 − a 2 b_3+=a_3=>b_3=b_3+a_3=-a_2+a_3=a_3-a_2 b3+=a3=>b3=b3+a3=a2+a3=a3a2 b 3 = a 3 − a 2 b_3=a_3-a_2 b3=a3a2
… \dots … \dots … \dots
i=n b n + = a n = > b n = b n + a n = − a n − 1 + a n = a n − a n − 1 b_n+=a_n=>b_n=b_n+a_n=-a_{n-1}+a_n=a_n-a_{n-1} bn+=an=>bn=bn+an=an1+an=anan1 b n = a n − a n − 1 b_n=a_n-a_{n-1} bn=anan1

经过推导证明,发现这俩完全一样,可以互相替换!
后面又仔细想了一下,发现相似点了
对于上次循环 i = k i=k i=k,

b k = b k + a k b k + 1 = b k + 1 − a k = − a k i = k + 1 b k + 1 = b k + 1 + a k + 1 = a k + 1 − a k b_k=b_k+a_k \\ b_{k+1}=b_{k+1}-a_k=-a_{k} \\ i=k+1\\ b_{k+1}=b_{k+1}+a_{k+1}=a_{k+1}-a_k bk=bk+akbk+1=bk+1ak=aki=k+1bk+1=bk+1+ak+1=ak+1ak
推导结果和b[i]=a[i]-a[i-1];完全一样啊!这就是差分公式!

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