基础算法-差分矩阵

简介: 基本思路如果将差分可以看作是一维差分,那么差分矩阵便是二维差分,与二维前缀和也就是子矩阵的和相对应,互为逆运算。

基本思路


  • 如果将差分可以看作是一维差分,那么差分矩阵便是二维差分,与二维前缀和也就是子矩阵的和相对应,互为逆运算。
  • 假设有原矩阵 a[i][j] 构造差分矩阵 b[i][j] ,具体构造方法不重要,只需使 a[i][j] 是差分数组的前缀和即可。


如果我们想给(x1,y1)到(x2,y2)这部分区间整体加上 c ,就可以等价为 b[x1][y1] += c 即该点右下角部份全部会全部加上 c ;b[x2+1][y1] -= c 即该点右下角部份全部会全部减上 c ;b[x1][y2+1] -= c 即该点右下角部份全部会全部减上 c ;此时,b[x2][y2] 这部分区域相当于全减去 c ,因此,还需 b[x2+1][y2+1] += c。便可以将 O(n) 的时间复杂度转换为 O(1) 。


求 a[i][j] 的值即求 b[i][j] 的前缀和。


题目描述

输入一个 n 行 m 列的整数矩阵,再输入 q 个操作,每个操作包含五个整数 x1,y1,x2,y2,c,其中 (x1,y1) 和 (x2,y2) 表示一个子矩阵的左上角坐标和右下角坐标。

每个操作都要将选中的子矩阵中的每个元素的值加上 c。

请你将进行完所有操作后的矩阵输出。


输入格式

第一行包含整数 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 5 个整数 x1,y1,x2,y2,c,表示一个操作


输出格式

共 n 行,每行 m 个整数,表示所有操作进行完毕后的最终矩阵。



数据范围

1 ≤ n,m ≤ 1000

1 ≤ q ≤ 100000

1 ≤ x1 ≤ x2 ≤ n

1 ≤ y1 ≤ y2 ≤ m

−1000 ≤ c ≤ 1000

−1000 ≤ 矩阵内元素的值 ≤ 1000


输入样例

3 4 3

1 2 2 1

3 2 2 1

1 1 1 1

1 1 2 2 1

1 3 2 3 2

3 1 3 4 1

输出样例

2 3 4 1

4 3 4 1

2 2 2 2


具体实现

代码注解

  • 具体注解与前一篇 差分 大同小异,不理解的友友可以去阅读一下。


实现代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1010;
int n, m, q;
int a[N][N], b[N][N];
void insert(int x1, int y1, int x2, int y2, int c)
{
    b[x1][y1] += c;
    b[x2 + 1][y1] -= c;
    b[x1][y2 + 1] -= c;
    b[x2 + 1][y2 + 1] += c;
}
int main()
{
    cin >> n >> m >> q;
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    {
        for (int j = 1; j <= m; j ++ )
        {
            cin>>a[i][j];
        }
    }
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    {
        for (int j = 1; j <= m; j ++ )
        {
            insert(i, j, i, j, a[i][j]);
        }
    }
    while (q -- )
    {
        int x1, y1, x2, y2, c;
        cin >> x1 >> y1 >> x2 >> y2 >> c;
        insert(x1, y1, x2, y2, c);
    }
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    {
        for (int j = 1; j <= m; j ++ )
        {
            b[i][j] += b[i - 1][j] + b[i][j - 1] - b[i - 1][j - 1];
        }
    }
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    {
        for (int j = 1; j <= m; j ++ )
        {
            cout << b[i][j] << " ";
        }
        cout<<endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}
















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