牛客4577题解:滑动窗口解法
一、题目解读
牛客4577题要求处理多组测试数据,每组包含一个整数数组crimes和两个参数n(数组长度)、t(阈值)、c(窗口大小)。题目需要统计数组中所有长度恰好为c的子数组,其元素和不超过t的数量。该问题考察滑动窗口算法在子数组求和与计数中的应用,需高效处理数据以避免超时。
二、解题思路
采用滑动窗口+前缀和优化的核心思路。传统方法需遍历所有子数组计算和,时间复杂度为O(n^2)。但通过滑动窗口,可固定窗口右边界,动态调整左边界,仅用O(1)时间更新窗口和,从而将总时间复杂度降至O(n)。关键在于利用窗口的移动规律,结合“当前和-移出元素+新元素”的更新公式,避免重复计算。
三、解题步骤
1. 处理多组测试数据:通过while(cin >> n >> t >> c)循环读取每组数据,并初始化数组crimes。
2. 初始化窗口和计数器:
定义count记录符合条件的窗口数量。
定义window_sum初始化为前c个元素之和(即第一个窗口的和)。
若window_sum <= t,则首个窗口符合条件,count++。
3. 滑动窗口移动逻辑,从第c个元素开始,每次右移窗口:
更新窗口和:window_sum -= crimes[i - c] + crimes[i](减去左边界移出元素,加上新进入元素)。
若更新后的window_sum <= t,则当前窗口符合条件,count++。
4. 输出结果:每组数据结束后输出count,换行处理下一组。
四、代码与注释
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { int n, t, c; while (cin >> n >> t >> c) { // 处理多组测试数据 vector<int> crimes(n); for (int i = 0; i < n; ++i) { cin >> crimes[i]; // 读取每个罪犯的罪行值 } int count = 0; // 记录符合条件的窗口数量 long long window_sum = 0; // 当前窗口的和,使用long long防止溢出 // 初始化第一个窗口 for (int i = 0; i < c; ++i) { window_sum += crimes[i]; } if (window_sum <= t) { count++; } // 滑动窗口:每次移动一位 for (int i = c; i < n; ++i) { // 减去离开窗口的元素,加上新进入窗口的元素 window_sum = window_sum - crimes[i - c] + crimes[i]; if (window_sum <= t) { count++; } } cout << count << endl; } return 0; }
五、总结
该解法通过滑动窗口技术巧妙解决子数组求和计数问题,关键在于利用窗口的动态更新机制,避免了暴力枚举的指数级时间复杂度。代码简洁高效,适用于处理大规模数据场景。此思路对理解滑动窗口算法在求和、计数类问题中的应用具有指导意义,适合算法竞赛或面试中的优化题型。
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