leetcode04-寻找两个有序数组的中位数

本文介绍了一种求解两个有序数组中位数的高效算法,时间复杂度为O(log(m+n))。通过示例展示了如何找出不同长度的两个数组的中位数,包括特殊情况的处理方法。

给定两个大小为 m 和 n 的有序数组 nums1 和 nums2。

请你找出这两个有序数组的中位数,并且要求算法的时间复杂度为 O(log(m + n))。

你可以假设 nums1 和 nums2 不会同时为空。

示例 1:

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

则中位数是 2.0
示例 2:

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

则中位数是 (2 + 3)/2 = 2.5

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/median-of-two-sorted-arrays
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

class Solution {
    public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
        int len1 = nums1.length;
        int len2 = nums2.length;
        int size = len1 + len2;
        if(size % 2 == 1)
            return findKth(nums1, 0, len1, nums2, 0, len2, size / 2 + 1);
        else
            return (findKth(nums1, 0, len1, nums2, 0, len2, size / 2) 
            + findKth(nums1, 0, len1, nums2, 0, len2, size / 2 + 1)) /2;
    }
    //传入的参数nums1 数据一  start1 数组一的本次比较起始位置 len1 数组一的长度 
    //传入的参数nums2 数据二  start2 数组二的本次比较起始位置 len2 数组二的长度
    public double findKth(int[] nums1, int start1, int len1, int[] nums2, int start2, int len2, int k)
    {
        if(len1 - start1 > len2 -start2)  // 传进来的时候统一让短的数组为nums1
         {
           return findKth(nums2, start2, len2, nums1, start1, len1, k);      
         } 
        if(len1 - start1 == 0)  // 表示nums1已经全部加入前K个了,第k个为nums2[k - 1];
         {
           return nums2[k - 1]; 
         }           
        if(k == 1)
         {
           return Math.min(nums1[start1], nums2[start2]); 
            // k==1表示已经找到第k-1小的数,下一个数为两个数组start开始的最小值
         }   
            
        int p1 = start1 + Math.min(len1 - start1, k / 2); // p1和p2记录当前需要比较的那个位
        int p2 = start2 + k - p1 + start1;
        
        if(nums1[p1 - 1] < nums2[p2 - 1]){
            //如果nums1[p1 - 1] < nums2[p2 - 1] 表示 中位数在 nums1的p1-len1中或者nums2中
            //k减去本次排除的数据的个数
            return findKth(nums1,  p1, len1, nums2, start2, len2, k - p1 + start1);
        }else if(nums1[p1 - 1] > nums2[p2 -1]){
            return findKth(nums1, start1, len1, nums2, p2, len2, k - p2 + start2);
        }else{
            return nums1[p1 - 1];
        }
    }
}

 

以下是几种使用 Python 解决 LeetCode 第 4 题(寻找两个有序数组中位数)的方法: ### 方法一:合并排序法 先对两个数组进行合并后排序,然后找到对应位置的值。由于题目中两个数组都是正序数组,可使用归并排序合并两个数组[^3]。 ```python def findMedianSortedArrays(nums1, nums2): m, n = len(nums1), len(nums2) merged = [] i, j = 0, 0 while i < m and j < n: if nums1[i] < nums2[j]: merged.append(nums1[i]) i += 1 else: merged.append(nums2[j]) j += 1 while i < m: merged.append(nums1[i]) i += 1 while j < n: merged.append(nums2[j]) j += 1 length = m + n if length % 2 == 1: return merged[length // 2] else: return (merged[length // 2 - 1] + merged[length // 2]) / 2 ``` ### 方法二:转化为找第 K 小的 根据中位数的定义,当 `m + n` 是奇时,中位数两个有序数组中的第 `(m + n) / 2` 个元素;当 `m + n` 是偶时,中位数两个有序数组中的第 `(m + n) / 2` 个元素和第 `(m + n) / 2 + 1` 个元素的平均值。因此,本题可转化成寻找两个有序数组中的第 `k` 小的,其中 `k` 为 `(m + n) / 2` 或 `(m + n) / 2 + 1`[^4]。 ```python def findMedianSortedArrays(nums1, nums2): m, n = len(nums1), len(nums2) total_length = m + n def getKthElement(k): index1, index2 = 0, 0 while True: if index1 == m: return nums2[index2 + k - 1] if index2 == n: return nums1[index1 + k - 1] if k == 1: return min(nums1[index1], nums2[index2]) newIndex1 = min(index1 + k // 2 - 1, m - 1) newIndex2 = min(index2 + k // 2 - 1, n - 1) pivot1, pivot2 = nums1[newIndex1], nums2[newIndex2] if pivot1 <= pivot2: k -= newIndex1 - index1 + 1 index1 = newIndex1 + 1 else: k -= newIndex2 - index2 + 1 index2 = newIndex2 + 1 if total_length % 2 == 1: return getKthElement((total_length + 1) // 2) else: return (getKthElement(total_length // 2) + getKthElement(total_length // 2 + 1)) / 2 ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值