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 | 1 | +### 题目描述  | 
 | 2 | + | 
 | 3 | +这是 LeetCode 上的 **[1588. 所有奇数长度子数组的和](https://leetcode-cn.com/problems/sum-of-all-odd-length-subarrays/solution/gong-shui-san-xie-yi-ti-shuang-jie-qian-18jq3/)** ,难度为 **简单**。  | 
 | 4 | + | 
 | 5 | +Tag : 「前缀和」、「数学」  | 
 | 6 | + | 
 | 7 | + | 
 | 8 | + | 
 | 9 | +给你一个正整数数组 `arr` ,请你计算所有可能的奇数长度子数组的和。  | 
 | 10 | + | 
 | 11 | +子数组 定义为原数组中的一个连续子序列。  | 
 | 12 | + | 
 | 13 | +请你返回 `arr` 中 所有奇数长度子数组的和 。  | 
 | 14 | + | 
 | 15 | +示例 1:  | 
 | 16 | +```  | 
 | 17 | +输入:arr = [1,4,2,5,3]  | 
 | 18 | + | 
 | 19 | +输出:58  | 
 | 20 | + | 
 | 21 | +解释:所有奇数长度子数组和它们的和为:  | 
 | 22 | +[1] = 1  | 
 | 23 | +[4] = 4  | 
 | 24 | +[2] = 2  | 
 | 25 | +[5] = 5  | 
 | 26 | +[3] = 3  | 
 | 27 | +[1,4,2] = 7  | 
 | 28 | +[4,2,5] = 11  | 
 | 29 | +[2,5,3] = 10  | 
 | 30 | +[1,4,2,5,3] = 15  | 
 | 31 | +我们将所有值求和得到 1 +たす 4 +たす 2 +たす 5 +たす 3 +たす 7 +たす 11 +たす 10 +たす 15 =わ 58  | 
 | 32 | +```  | 
 | 33 | +示例 2:  | 
 | 34 | +```  | 
 | 35 | +输入:arr = [1,2]  | 
 | 36 | + | 
 | 37 | +输出:3  | 
 | 38 | + | 
 | 39 | +解释:总共只有 2 个长度为奇数的子数组,[1] 和 [2]。它们的和为 3 。  | 
 | 40 | +```  | 
 | 41 | +示例 3:  | 
 | 42 | +```  | 
 | 43 | +输入:arr = [10,11,12]  | 
 | 44 | + | 
 | 45 | +输出:66  | 
 | 46 | +```  | 
 | 47 | + | 
 | 48 | +提示:  | 
 | 49 | +* 1 <= arr.length <= 100  | 
 | 50 | +* 1 <= arr[i] <= 1000  | 
 | 51 | + | 
 | 52 | +---  | 
 | 53 | + | 
 | 54 | +### 前缀和   | 
 | 55 | + | 
 | 56 | +枚举所有长度为奇数的子数组,我们可以通过「枚举长度 - 枚举左端点,并计算右端点」的两层循环来做。  | 
 | 57 | + | 
 | 58 | +而对于区间 $[l, r]$ 的和问题,可以直接再加一层循环来做,这样复杂度来到了 $O(n^3),ドル但本题数据范围只有 100ドル,ドル也是可以过的。  | 
 | 59 | + | 
 | 60 | +对于此类区间求和问题,我们应当想到使用「前缀和」进行优化:使用 $O(n)$ 的复杂度预处理出前缀和数组,每次查询 $[l, r]$ 区间和可以在 $O(1)$ 返回。  | 
 | 61 | + | 
 | 62 | +代码:  | 
 | 63 | +```Java  | 
 | 64 | +class Solution {  | 
 | 65 | + public int sumOddLengthSubarrays(int[] arr) {  | 
 | 66 | + int n = arr.length;  | 
 | 67 | + int[] sum = new int[n + 1];  | 
 | 68 | + for (int i = 1; i <= n; i++) sum[i] = sum[i - 1] + arr[i - 1];  | 
 | 69 | + int ans = 0;  | 
 | 70 | + for (int len = 1; len <= n; len += 2) {  | 
 | 71 | + for (int l = 0; l + len - 1 < n; l++) {  | 
 | 72 | + int r = l + len - 1;  | 
 | 73 | + ans += sum[r + 1] - sum[l];  | 
 | 74 | + }  | 
 | 75 | + }  | 
 | 76 | + return ans;  | 
 | 77 | + }  | 
 | 78 | +}  | 
 | 79 | +```  | 
 | 80 | +* 时间复杂度:$O(n^2)$  | 
 | 81 | +* 空间复杂度:$O(n)$  | 
 | 82 | + | 
 | 83 | +----  | 
 | 84 | + | 
 | 85 | +### 数学  | 
 | 86 | + | 
 | 87 | +事实上,我们可以统计任意只 $arr[i]$ 在奇数子数组的出现次数。  | 
 | 88 | + | 
 | 89 | +对于原数组的任意位置 $i$ 而言,其左边共有 $i$ 个数,右边共有 $n - i - 1$ 个数。  | 
 | 90 | + | 
 | 91 | +**$arr[i]$ 作为某个奇数子数组的成员的充要条件为:其所在奇数子数组左右两边元素个数奇偶性相同。**  | 
 | 92 | + | 
 | 93 | +于是问题转换为如何求得「$arr[i]$ 在原数组中左边连续一段元素个为奇数的方案数」和「$arr[i]$ 在原数组右边连续一段元素个数为偶数的方案数」。  | 
 | 94 | + | 
 | 95 | +由于我们已经知道 $arr[i]$ 左边共有 $i$ 个数,右边共有 $n - i - 1$ 个数,因此可以算得组合数:  | 
 | 96 | + | 
 | 97 | +* 位置 $i$ 左边奇数个数的方案数为 $(i + 1) / 2,ドル右边奇数个数的方案数为 $(n - i) / 2$;  | 
 | 98 | +* 位置 $i$ 右边偶数(非零)个数的方案数为 $i / 2,ドル右边偶数(非零)个数的方案数为 $(n - i - 1) / 2$;  | 
 | 99 | + * 考虑左右两边不选也属于合法的偶数个数方案数,因此在上述分析基础上对偶数方案数自增 1ドル$。  | 
 | 100 | + | 
 | 101 | +至此,我们得到了位置 $i$ 左右奇数和偶数的方案数个数,根据「如果 $arr[i]$ 位于奇数子数组中,其左右两边元素个数奇偶性相同」以及「乘法原理」,我们知道 $arr[i]$ 同出现在多少个奇数子数组中,再乘上 $arr[i]$ 即是 $arr[i]$ 对答案的贡献。  | 
 | 102 | + | 
 | 103 | +代码:  | 
 | 104 | +```Java  | 
 | 105 | +class Solution {  | 
 | 106 | + public int sumOddLengthSubarrays(int[] arr) {  | 
 | 107 | + int n = arr.length;  | 
 | 108 | + int ans = 0;  | 
 | 109 | + for (int i = 0; i < n; i++) {  | 
 | 110 | + int l1 = (i + 1) / 2, r1 = (n - i) / 2; // 奇数  | 
 | 111 | + int l2 = i / 2, r2 = (n - i - 1) / 2; // 偶数  | 
 | 112 | + l2++; r2++;  | 
 | 113 | + ans += (l1 * r1 + l2 * r2) * arr[i];  | 
 | 114 | + }  | 
 | 115 | + return ans;  | 
 | 116 | + }  | 
 | 117 | +}  | 
 | 118 | +```  | 
 | 119 | +* 时间复杂度:$O(n)$  | 
 | 120 | +* 空间复杂度:$O(1)$  | 
 | 121 | + | 
 | 122 | +---  | 
 | 123 | + | 
 | 124 | +### 最后  | 
 | 125 | + | 
 | 126 | +这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 `No.1588` 篇,系列开始于 2021年01月01日,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先把所有不带锁的题目刷完。  | 
 | 127 | + | 
 | 128 | +在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。  | 
 | 129 | + | 
 | 130 | +为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode 。  | 
 | 131 | + | 
 | 132 | +在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。  | 
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