二维前缀和
题目
输入一个n行m列的整数矩阵，再输入q个询问，每个询问包含四个整数x1, y1, x2, y2，表示一个子矩阵的左上角坐标和右下角坐标。
对于每个询问输出子矩阵中所有数的和。
输入格式
第一行包含三个整数n，m，q。
接下来n行，每行包含m个整数，表示整数矩阵。
接下来q行，每行包含四个整数x1, y1, x2, y2，表示一组询问。
输出格式
共q行，每行输出一个询问的结果。
数据范围
1≤n,m≤1000,
1≤q≤200000,
1≤x1≤x2≤n,
1≤y1≤y2≤m,
−1000≤矩阵内元素的值≤1000
输入样例：
3 4 3
1 7 2 4
3 6 2 8
2 1 2 3
1 1 2 2
2 1 3 4
1 3 3 4
输出样例：
17
27
21
二维前缀和推导
如图：
紫色面积是指
(1,1)
左上角到
(i,j-1)
右下角的矩形面积, 绿色面积是指
(1,1)
左上角到
(i-1, j )
右下角的矩形面积。每一个颜色的矩形面积都代表了它所包围元素的和。
从图中我们很容易看出，整个外围蓝色矩形面积
s[i][j]
= 绿色面积
s[i-1][j]
+ 紫色面积
s[i][j-1]
- 重复加的红色的面积
s[i-1][j-1]
+小方块的面积
a[i][j]
;
因此得出二维前缀和预处理公式
s[i] [j] = s[i-1][j] + s[i][j-1 ] + a[i] [j] - s[i-1][ j-1]
接下来回归问题去求以
(x1,y1)
为左上角和以
(x2,y2)
为右下角的矩阵的元素的和。
如图：
紫色面积是指
( 1,1 )
左上角到
(x1-1,y2)
右下角的矩形面积 ，黄色面积是指
(1,1)
左上角到
(x2,y1-1)
右下角的矩形面积；
不难推出：
绿色矩形的面积 = 整个外围面积
s[x2, y2]
- 黄色面积
s[x2, y1 - 1]
- 紫色面积
s[x1 - 1, y2]
+ 重复减去的红色面积
s[x1 - 1, y1 - 1]
因此二维前缀和的结论为：
以
(x1, y1)
为左上角，
(x2, y2)
为右下角的子矩阵的和为：
s[x2, y2] - s[x1 - 1, y2] - s[x2, y1 - 1] + s[x1 - 1, y1 - 1]
总结：
前缀和与差分的个人心得总结
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
const int N=1010;
int n,m,q;
int a[N][N],s[N][N];
int main()
{
scanf("%d %d %d",&n,&m,&q);
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=m;j++)
{
scanf("%d",&a[i][j]);
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
for(int j=1;j<=m;j++)
{
s[i][j]=s[i-1][j]+s[i][j-1]+a[i][j]-s[i-1][j-1]; //求前缀和
}
}
while(q--)
{
int x1,y1,x2,y2;
scanf("%d%d%d%d",&x1,&y1,&x2,&y2);
printf("%d\n",s[x2][y2]-s[x2][y1-1]-s[x1-1][y2]+s[x1-1][y1-1]);
}
return 0;
}