Написано: 18.03.2023

304. Запрос суммы диапазона (Range Sum Query 2D - Immutable)

medium

Задание.

Дана 2D-матрица matrix.

Обработайте несколько запросов следующего типа:

  • Вычислите сумму элементов матрицы внутри прямоугольника, определяемого его верхним левым углом (row1, col1) и нижним правым углом (row2, col2).

Реализуйте класс NumMatrix:

  • NumMatrix(int[][] matrix) Инициализирует объект с помощью целочисленной матрицы matrix.

  • int sumRegion(int row1, int col1, int row2, int col2) Возвращает сумму элементов матрицы внутри прямоугольника, определяемого его верхним левым углом (row1, col1) и нижним правым углом (row2, col2).

Нужно разработать алгоритм, в котором подобласть работает с временной сложностью O(1).

Пример 1.

LeetCode-000304a

Входные данные:

["NumMatrix", "sumRegion", "sumRegion", "sumRegion"]
[[[ [3, 0, 1, 4, 2], [5, 6, 3, 2, 1], [1, 2, 0, 1, 5], [4, 1, 0, 1, 7], [1, 0, 3, 0, 5] ] ], [2, 1, 4, 3], [1, 1, 2, 2], [1, 2, 2, 4]]

Результат: [null, 8, 11, 12]

Объяснение:

Num Matrix newmatrix = new NumMatrix([[3, 0, 1, 4, 2], [5, 6, 3, 2, 1], [1, 2, 0, 1, 5], [4, 1, 0, 1, 7], [1, 0, 3, 0, 5]]);
num Matrix.subregion(2, 1, 4, 3); // возвращает 8 (т.е. сумму красного прямоугольника)
num Matrix.subregion(1, 1, 2, 2); // возвращает 11 (т.е. сумму зеленого прямоугольника)
num Matrix.subregion(1, 2, 2, 4); // возвращает 12 (т.е. сумму синего прямоугольника)

Решение.

class NumMatrix {
public:
    vector<vector<int>> mat;
    NumMatrix(vector<vector<int>>& matrix) {
        int m = matrix.size(),n = matrix[0].size();
        mat = vector<vector<int>>(m+1,vector<int>(n+1,0));
        for(int i = 1 ; i <= m; i++) {
            for(int j = 1; j <= n; j++) {
                    mat[i][j] = matrix[i-1][j-1] + mat[i-1][j] + mat[i][j-1] - mat[i-1][j-1];
            }
        }
    }
    
    int sumRegion(int row1, int col1, int row2, int col2) {
        return mat[row2+1][col2+1] - mat[row1][col2 + 1] - mat[row2 + 1][col1] + mat[row1][col1];
    }
};

/**
 * Your NumMatrix object will be instantiated and called as such:
 * NumMatrix* obj = new NumMatrix(matrix);
 * int param_1 = obj->sumRegion(row1,col1,row2,col2);
 */

Способ решения.

Другие задачи

303. Запрос суммы диапазона, неизменяемый (Range Sum Query - Immutable)

307. Запрос суммы диапазона, неизменяемый (Range Sum Query - Mutable)