关于二维前缀和
引入
给你一个矩阵,你需要维护一种数据结构,要 $O(1)$ 询问子矩阵和,应该怎么写?
我们都知道,一维的子段和可以前缀和维护,可以考虑把前缀和扩展到 2 维。
假设二维前缀和矩阵是 $s$,也就是 $s_{xy}=\sum\limits_{i=1}^x\sum\limits_{j=1}^ya_{ij}$,
通俗的说,$s_{xy}$ 表示在 $a$ 中从 $(1,1)$ 到 $(x,y)$ 的矩阵和。
初始化
用类似一维前缀和的方法初始化二维前缀和数组。
可以看出,黑框和=红框和+蓝框和-绿框和+a[x][y]。也就是:$$ s[x][y]=s[x][y-1]+s[x-1][y]-s[x-1][y-1]+a[x][y] $$ 初始化完整个矩阵,复杂度 $O(n^2)$。
询问
也是用类似一维前缀和的方法询问二维区间和。假设要求 $(a,b)$ 到 $(c,d)$ 的区间和:
可以看出,区间和=黑框-红框-蓝框+绿框。也就是区间和=$$ s[c][d]-s[c][b-1]-s[a-1][d]+s[a-1][b-1] $$
例题们
以及上面那题的三倍经验: