algorithm-base/animation-simulation/前缀和/leetcode724寻找数组的中心索引.md
2021-04-27 15:11:05 +08:00

111 lines
4.8 KiB
Java
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

> 如果阅读时发现错误或者动画不可以显示的问题可以添加我微信好友 **[tan45du_one](https://raw.githubusercontent.com/tan45du/tan45du.github.io/master/个人微信.15egrcgqd94w.jpg)** ,备注 github + 题目 + 问题 向我反馈
>
> 感谢支持该仓库会一直维护希望对各位有一丢丢帮助
>
> 另外希望手机阅读的同学可以来我的 <u>[**公众号袁厨的算法小屋**](https://raw.githubusercontent.com/tan45du/test/master/微信图片_20210320152235.2pthdebvh1c0.png)</u> 两个平台同步,想要和题友一起刷题,互相监督的同学,可以在我的小屋点击<u>[**刷题小队**](https://raw.githubusercontent.com/tan45du/test/master/微信图片_20210320152235.2pthdebvh1c0.png)</u>进入。
### 前缀和详解
今天我们来说一下刷题时经常用到的前缀和思想前缀和思想和滑动窗口会经常用在求子数组和子串问题上当我们遇到此类问题时则应该需要想到此类解题方式该文章深入浅出描述前缀和思想读完这个文章就会有属于自己的解题框架遇到此类问题时就能够轻松应对
下面我们先来了解一下什么是前缀和
前缀和其实我们很早之前就了解过的我们求数列的和时Sn = a1+a2+a3+...an; 此时Sn就是数列的前 n 项和 S5 = a1 + a2 + a3 + a4 + a5; S2 = a1 + a2所以我们完全可以通过 S5-S2 得到 a3+a4+a5 的值这个过程就和我们做题用到的前缀和思想类似我们的前缀和数组里保存的就是前 n 项的和见下图
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/微信截图_20210113193831.4wk2b9zc8vm0.png)
我们通过前缀和数组保存前 n 位的和presum[1]保存的就是 nums 数组中前 1 位的和也就是 **presum[1]** = nums[0], **presum[2]** = nums[0] + nums[1] = **presum[1]** + nums[1]. 依次类推所以我们通过前缀和数组可以轻松得到每个区间的和
例如我们需要获取 nums[2] nums[4] 这个区间的和我们则完全根据 presum 数组得到是不是有点和我们之前说的字符串匹配算法中 BM,KMP 中的 next 数组和 suffix 数组作用类似那么我们怎么根据 presum 数组获取 nums[2] nums[4] 区间的和呢见下图
![前缀和](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/github.io.phonto2@master/myphoto/前缀和.77twdj3gpkg0.png)
好啦我们已经了解了前缀和的解题思想了我们可以通过下面这段代码得到我们的前缀和数组非常简单
```java
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
presum[i+1] = nums[i] + presum[i];
}
```
好啦我们开始实战吧
#### [724. 寻找数组的中心下标](https://leetcode-cn.com/problems/find-pivot-index/)
**题目描述**
> 给定一个整数类型的数组 nums请编写一个能够返回数组 中心索引 的方法
>
> 我们是这样定义数组 中心索引 数组中心索引的左侧所有元素相加的和等于右侧所有元素相加的和
>
> 如果数组不存在中心索引那么我们应该返回 -1如果数组有多个中心索引那么我们应该返回最靠近左边的那一个
**示例 1**
> 输入
> nums = [1, 7, 3, 6, 5, 6]
> 输出3
解释
索引 3 (nums[3] = 6) 的左侧数之和 (1 + 7 + 3 = 11)与右侧数之和 (5 + 6 = 11) 相等
同时, 3 也是第一个符合要求的中心索引
**示例 2**
> 输入
> nums = [1, 2, 3]
> 输出-1
解释
数组中不存在满足此条件的中心索引
理解了我们前缀和的概念不知道好像也可以做这个题太简单了哈哈我们可以一下就能把这个题目做出来先遍历一遍求出数组的和然后第二次遍历时直接进行对比左半部分和右半部分是否相同如果相同则返回 true不同则继续遍历
Java Code:
```java
class Solution {
public int pivotIndex(int[] nums) {
int presum = 0;
//数组的和
for (int x : nums) {
presum += x;
}
int leftsum = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
//发现相同情况
if (leftsum == presum - nums[i] - leftsum) {
return i;
}
leftsum += nums[i];
}
return -1;
}
}
```
C++ Code:
```cpp
class Solution {
public:
int pivotIndex(vector<int>& nums) {
int presum = 0;
//数组的和
for (int x : nums) {
presum += x;
}
int leftsum = 0;
for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
//发现相同情况
if (leftsum == presum - nums[i] - leftsum) {
return i;
}
leftsum += nums[i];
}
return -1;
}
};
```