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
算法
对于题目给定的一个原矩阵a,它在一个子矩阵的范围内都加上c,我们构建一个差分矩阵b,使得a[i][j]等于从b[1][1]到b[i][j]这个范围内的和。
构建差分矩阵不用想的很复杂,我们只要假定给定矩阵a一开始全部是0,那么b肯定也是0,当a有值之后,我们直接对b数组进行n次插入操作即可,比如a矩阵是nm的,那么就要进行nm次的插入操作。具体怎么操作看下图:
可以看到要在原矩阵(x1,y1)到(x2,y2)之间的矩阵都插入一个c,那么只需要在b矩阵上面改掉四个数即可。为什么改四个数即可?因为a矩阵当前点的值就是b从(1,1)一直到当前点的和,这个点加上了c,那么后面的每一点都会加上c,但是并不是从这个点之后的都要加上c,所以还要减掉一些多加的c值,例如上面图中的红绿矩阵就减掉了两次c,所以还要补回来,而其他绿矩阵和红矩阵,只需要减掉一次c即可。
参考文献
y总
C++ 代码
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 1010;
int n,m,q;
//a原矩阵 b 差分矩阵
int a[N][N],b[N][N];
/*
插入操作:在(x1,y1)点加上c之后,后面的点在求a矩阵的时候都会加上c
从而达到a矩阵一个范围内都加上了c,但是有之前的图就可以知道,不必要
的地方也加上了c,所以需要减掉,减掉之后有的地方多减了一次,所以还
需要再补回来。看图理解比较好
*/
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;
//输入原数组a
for(int i = 1; i <= n; i++){
for(int j = 1 ; j <= m ; j++){
cin>>a[i][j];
//进行m次插入操作,是b打到差分矩阵的条件
insert(i,j,i,j,a[i][j]);
}
}
while(q--){
//开始在具体的范围内加上c,insert函数是核心,理解了那个就可以
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++){
//递推求前缀和矩阵,得到a变化之后得矩阵
b[i][j] += b[i - 1][j] + b[i][j - 1] - b[i - 1][j - 1];
cout<<b[i][j]<<' ';
}
cout<<endl;
}
return 0;
}