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程序员力扣必刷:轻松搞定327. 区间和的个数!
前端
2024-01-26 06:52:16
导言:力扣进阶之旅
作为一名程序员,精进算法技能是必经之路。力扣题库提供了海量优质题目,助你磨砺算法功底,提升编程能力。今天,我们将共同探索力扣题 327:区间和的个数,领略算法的魅力。
题目解析:区间和的奥秘
题目
给你一个整数数组 nums
以及两个整数 lower
和 upper
。求数组中,值位于范围 [lower, upper]
的子数组个数。
算法思路:前缀和的妙用
本题的关键在于巧妙运用前缀和数组。前缀和数组 prefix
中,每个元素 prefix[i]
表示 nums[0] + nums[1] + ... + nums[i]
的值。利用前缀和,我们可以快速求出任意子数组的和。
代码实现:Python 优雅解法
def countRangeSum(nums, lower, upper):
# 构建前缀和数组
prefix = [0] * len(nums)
prefix[0] = nums[0]
for i in range(1, len(nums)):
prefix[i] = prefix[i - 1] + nums[i]
# 维护前缀和哈希表
hashmap = {0: 1}
# 计算区间和
count = 0
for i in range(len(nums)):
# 区间和下界
lower_bound = prefix[i] - upper
# 区间和上界
upper_bound = prefix[i] - lower
# 统计区间和个数
count += hashmap.get(lower_bound, 0) - hashmap.get(upper_bound + 1, 0)
# 更新哈希表
hashmap[prefix[i]] = hashmap.get(prefix[i], 0) + 1
return count
性能优化:滑动窗口的精髓
对于海量数据,上述解法的时间复杂度可能会较高。我们可以利用滑动窗口优化算法,将时间复杂度降至 O(n)。
滑动窗口算法:
- 初始化一个窗口,包含
lower
和upper
之间的元素。 - 计算窗口内元素的和。
- 移动窗口,依次添加一个元素并删除一个元素,同时更新窗口内元素的和。
总结:算法之美
力扣题 327:区间和的个数,充分体现了算法的精妙之处。通过巧妙运用前缀和和滑动窗口技术,我们可以高效地解决复杂问题。掌握这些算法技巧,将极大地提升你的编程实力。