Coding Interview Prep · 课时

统计目标和子数组

结合前缀和与哈希表

第 3 / 4 课13 个步骤

统计目标和子数组 是 CoddyKit 上的免费 Coding Interview Prep 课时。 这是第 3 节课,共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Coding Interview Prep 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Coding Interview Prep 课程共包含 4 节课。

更难的问题

现在来看一个变化:计算和为目标值 k 的子数组数量。检查每一对端点会很慢,但前缀和加上哈希映射就能解决它。🎯

用前缀和重新思考

子数组的和等于 prefix[r + 1] 减去 prefix[l]。因此,和为 k 就意味着两个前缀值恰好相差 k。

关键变形

如果当前前缀和是 P,您就需要一个早先出现过的、等于 P 减 k 的前缀和。这个变形就是整个技巧的核心。

need = current_prefix - k

计数,而不是查找

不要每次都向前扫描,而应记住每个前缀值出现过多少次。持续维护的计数可以在 O(1) 时间内给出答案。

使用频率映射

字典将每个前缀值映射到它出现的次数。这个映射将查找变成了即时计数。

from collections import defaultdict
seen = defaultdict(int)

初始化空前缀

在循环开始前,请记录前缀和 0 已经出现过一次。这个初始记录可以让从索引 0 开始的子数组被正确计数。

seen[0] = 1

单次遍历循环

对于每个元素,请更新当前前缀和,加上所需值的出现次数,然后记录当前前缀和。一次遍历就能完成全部工作。

total += x
count += seen[total - k]
seen[total] += 1

顺序为何重要

您必须先将次数加到答案中,再记录当前前缀和。否则会混入长度为零的范围,导致计数出错。

速度优势

每个元素只需进行常数次操作,因此整个计数过程的复杂度是 O(n)。在较大的输入上,这优于 O(n²) 的暴力方法。

负数也适用

与滑动窗口不同,这种方法可以很好地处理负数,因为无论符号如何,前缀和之差都保持有效。

经典应用场景

这个模式可以解决著名的“子数组和等于 k”问题,以及竞赛评测中许多伪装后的变体。

快速检查

您的当前前缀和是 P,目标值是 k。

总结

您可以使用前缀和和频率映射,在 O(n) 时间内计算目标和子数组的数量。先初始化前缀和 0,再计数,最后记录当前前缀和。✅

免费开始

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常见问题解答

「统计目标和子数组」课时是免费的吗?

是的 — 「统计目标和子数组」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习(内置代码编辑器和全天候 AI 导师)并解锁 Coding Interview Prep 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 Coding Interview Prep 课程共包含 4 节课。

「统计目标和子数组」这节课中我会学到什么?

结合前缀和与哈希表 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Coding Interview Prep,全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Coding Interview Prep 需要有经验吗?

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Coding Interview Prep 课程适合初学者到高级学习者,你可以从这里开始或从头开始,按照自己的节奏学习。 这是第 3 节课,共 4 节。

「统计目标和子数组」课时需要多长时间?

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动,所以你能稳步进步,并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Coding Interview Prep 课中编写并运行代码吗?

能。每节 Coding Interview Prep 课都包含内置代码编辑器,你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码,并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. 构建前缀和数组
  2. 使用减法求任意区间和
  3. 统计目标和子数组
  4. 用于区间更新的差分数组
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