4. Median of Two Sorted Arrays

本文介绍了一种高效算法,用于查找两个已排序数组的中位数,整体运行时间复杂度为O(log(m+n))。通过巧妙处理边界值,避免了传统方法的复杂性,附带详细代码及实例解析。

 

做这道题花费了个人大量时间,但做出来之后就觉得没那么难了,之前的思路,主要是对边界值的处理感觉太复杂理不清。以下思路在边界值方面更不容易搞混淆

There are two sorted arrays nums1 and nums2 of size m and n respectively.

Find the median of the two sorted arrays. The overall run time complexity should be O(log (m+n)).

You may assume nums1 and nums2 cannot be both empty.

Example 1:

nums1 = [1, 3]
nums2 = [2]

The median is 2.0

Example 2:

nums1 = [1, 2]
nums2 = [3, 4]

The median is (2 + 3)/2 = 2.5

solution 

class Solution {
   public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
        int n = nums1.length;
        int m = nums2.length;
        int left = (n + m + 1) / 2;
        int right = (n + m + 2) / 2;
        return (getKthBigNum(nums1,0,nums2,0,left)+getKthBigNum(nums1,0,nums2,0,right))/2.0;
    }
    //函数目的为获取从小到大第K个数。
    //astart为A当前index,bStart同理,k为第k个大的数
    public int getKthBigNum(int [] A, int aStart, int []B,int bStart,int k){
        //取第k个大的数,如果有一个数组已经空了(到末尾),则第K个大的数另一个数组的的索引就为index + k -1
        int lenA=A.length,lenB=B.length;
        if(aStart>= lenA)
            return B[bStart + k-1];
        if(bStart>=lenB)
            return A[aStart + k-1];
        //若取第一个大数,即取其最小的值
        if(k==1){
            return Math.min(A[aStart],B[bStart]);
        }
        //目标将k降低到1,每次移除至多k/2个最小的数,
        int aindex = Math.min(lenA -1,aStart + k/2 - 1);
        int bindex = Math.min(lenB-1,bStart +k/2 -1);
        //index向右移动,移除较小的那一方
        if(A[aindex]>B[bindex]){
            return getKthBigNum(A,aStart,B,bindex+1,k-(bindex-bStart+1));
        }else{
            return getKthBigNum(A,aindex +1,B,bStart,k-(aindex-aStart+1));
        }
    }
}

这篇博客讲述的很全面: http://windliang.cc/2018/07/18/leetCode-4-Median-of-Two-Sorted-Arrays/,有图有代码有说明,本人参照其内容,完成了本题的编程。

题目描述是关于寻找两个已排序数组 `nums1` 和 `nums2` 的合并后的中位数。这两个数组分别包含 `m` 和 `n` 个元素。要解决这个问题,首先我们需要合并这两个数组并保持有序,然后根据数组的总大小决定取中间值的方式。 1. 合并两个数组:由于数组是有序的,我们可以使用双指针法,一个指向 `nums1` 的起始位置,另一个指向 `nums2` 的起始位置。比较两个指针所指元素的大小,将较小的那个放入一个新的合并数组中,同时移动对应指针。直到其中一个数组遍历完毕,再将另一个数组剩余的部分直接复制到合并数组中。 2. 计算中位数:如果合并数组的长度为奇数,则中位数就是最中间的那个元素;如果长度为偶数,则中位数是中间两个元素的平均值。我们可以通过检查数组长度的奇偶性来确定这一点。 下面是Python的一个基本解决方案: ```python def findMedianSortedArrays(nums1, nums2): merged = [] i, j = 0, 0 # Merge both arrays while i < len(nums1) and j < len(nums2): if nums1[i] < nums2[j]: merged.append(nums1[i]) i += 1 else: merged.append(nums2[j]) j += 1 # Append remaining elements from longer array while i < len(nums1): merged.append(nums1[i]) i += 1 while j < len(nums2): merged.append(nums2[j]) j += 1 # Calculate median length = len(merged) mid = length // 2 if length % 2 == 0: # If even, return average of middle two elements return (merged[mid - 1] + merged[mid]) / 2.0 else: # If odd, return middle element return merged[mid] ``` 这个函数返回的是两个数组合并后的中位数。注意,这里假设数组 `nums1` 和 `nums2` 都是非空的,并且已经按照升序排列。
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