Technologieaustausch

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1. Präfixe und Techniken

(1) Präfixsumme

Die Präfixsummentechnik eignet sich zur schnellen und häufigen Berechnung der Summe von Elementen innerhalb eines Indexbereichs.

class NumArray {
public:
    vector<int> preSum; //前缀和数组
    NumArray(vector<int>& nums) {
        //preSum[0] = 0，便于计算累加和
        preSum.resize(nums.size() + 1, 0);
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
            preSum[i + 1] = preSum[i] + nums[i];
        }
    }
    
    int sumRange(int left, int right) {
        // 查询闭区间 [left, right] 的累加和
        return preSum[right + 1] - preSum[left];
    }
};

(2) Präfixsumme + Hash-Tabelle

Mit dem Präfix-Summen-Array können Sie schnell die Summe der Elemente eines Unterarrays berechnen. Was aber, wenn Sie aufgefordert werden, ein Unterarray zu finden, das die Bedingungen erfüllt?Lass dich zum BeispielnumsAuf der Suche nach Harmonie intarget Subarray, selbst mit Hilfe von Präfixen und Arrays, müssen Sie immer noch eine verschachtelte for-Schleife schreiben.Wir können jedoch eine Hash-Tabelle verwenden, um jedes Präfix und den entsprechenden Index aufzuzeichnen, sodass wir die Zielsumme schnell berechnen könnentargetUnterarray von

class Solution {
public:
    int findMaxLength(vector<int>& nums) {
        int len = 0;
        vector<int> preSum(nums.size() + 1, 0);
 
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
            preSum[i+1] = preSum[i] + (nums[i] == 0 ? -1 : 1);
 
        // 前缀和到索引的映射，方便快速查找所需的前缀和
        unordered_map<int, int> umap;
 
        for(int i = 0; i < preSum.size(); i++){
            // 如果这个前缀和还没有对应的索引，说明这个前缀和第一次出现，记录下来
            if(umap.find(preSum[i]) == umap.end()) umap[preSum[i]] = i;
            else len = max(len, i - umap[preSum[i]]);
        }
        return len;
    }
};

class Solution {
public:
    bool checkSubarraySum(vector<int>& nums, int k) {
        vector<int>preSum(nums.size() + 1, 0);
 
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++)
            preSum[i + 1] = preSum[i] + nums[i];
 
        unordered_map<int, int> umap;
 
        // 寻找 i, j 使得 (preSum[i] - preSum[j]) % k == 0 且 i - j >= 2
        // (preSum[i] - preSum[j]) % k == 0 其实就是 preSum[i] % k == preSum[j] % k
        for(int i = 0; i < preSum.size(); i++){
            auto it = umap.find(preSum[i] % k);
            if(it == umap.end()) umap[preSum[i] % k] = i;
            else if ((i - it->second) >=2) return true;
        }
        return false;
    }
};

class Solution {
public:
    int subarraySum(vector<int>& nums, int k) {
        int ans = 0;
        vector<int> preSum(nums.size() + 1, 0);
 
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
            preSum[i + 1] = preSum[i] + nums[i];
        }
 
        // 寻找 i, j 使得 preSum[i] - preSum[j] == k, i > j
        // nums = [1,2,3], k = 3, preSum = [0,1,3,6]
        unordered_map<int, int> umap;
        for(int i = 0; i < preSum.size(); i++){
            if(umap.find(preSum[i] - k) != umap.end()) ans += umap[preSum[i] - k]; // 该语句必须放在前面
            
            if(umap.find(preSum[i]) == umap.end()) umap[preSum[i]] = 1;
            else umap[preSum[i]]++;
        }
        return ans;
 
    }
};