区域和检索 - 数组不可变(21-03-01)

给定一个整数数组 nums,求出数组从索引 i 到 j(i ≤ j)范围内元素的总和,包含 i、j 两点。
实现 NumArray 类:
NumArray(int[] nums) 使用数组 nums 初始化对象
int sumRange(int i, int j) 返回数组 nums 从索引 i 到 j(i ≤ j)范围内元素的总和,包含 i、j 两点(也就是 sum(nums[i], nums[i + 1], ... , nums[j]))
提示:
0 <= nums.length <= 104
-105 <= nums[i] <= 105
0 <= i <= j < nums.length
最多调用 104 次 sumRange 方法

示例:

输入:
["NumArray", "sumRange", "sumRange", "sumRange"]
[[[-2, 0, 3, -5, 2, -1]], [0, 2], [2, 5], [0, 5]]
输出:
[null, 1, -1, -3]

解释:
NumArray numArray = new NumArray([-2, 0, 3, -5, 2, -1]);
numArray.sumRange(0, 2); // return 1 ((-2) + 0 + 3)
numArray.sumRange(2, 5); // return -1 (3 + (-5) + 2 + (-1)) 
numArray.sumRange(0, 5); // return -3 ((-2) + 0 + 3 + (-5) + 2 + (-1))
解题步骤

1、存储数组 nums 的值,每次调用sumRange 时,通过循环的方法计算数组nums从下标 i 到下标 j 范围内的元素和,需要计算 j-i+1 个元素的和,由于每次检索的时间和检索的下标范围有关,因此检索的时间复杂度较高,如果检索次数较多,则会超出时间限制,所以先用一个数组,计算并存储每个下标处的前缀和,这样减少时间复杂度
2、将前缀和数组sums的长度设为 n+1 的目的是为了方便计算 sumRange(i,j),不需要对 i=0 的情况特殊处理,这样计算一个范围得值就变成了 j+1-i

代码

class NumArray {
    int[] sums;

    public NumArray(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        sums = new int[n + 1];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            sums[i + 1] = sums[i] + nums[i];
        }
    }
    
    public int sumRange(int i, int j) {
        return sums[j + 1] - sums[i];
    }
}
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