算法：两个数组取中位数

要求：任意两个数组取中位数，在保证空间复杂度的同时，时间复杂度要求log(m + n)

 

package com.flash.hance;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author: lizheng
 */
public class Test {


    /**
     * 查找中位数
     * @param nums1
     * @param nums2
     * @return
     */
    public Double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
        Middle middle = new Middle(0, nums1.length + nums2.length);
        String string = "";
        string.toCharArray();
        // 1.空数组判断
        if (nums1.length == 0) {
            return (nums2[middle.getFirstFlag()] + nums2[middle.getSecondFlag()]) / 2D;
        }
        if (nums2.length == 0) {
            return (nums1[middle.getFirstFlag()] + nums1[middle.getSecondFlag()]) / 2D;
        }
        NumsData numsData1 = new NumsData(nums1);
        NumsData numsData2 = new NumsData(nums2);
        // 具体的查找动作
        return doFindMedian(numsData1, numsData2, middle);
    }

    /**
     *
     * @param nums1
     * @param nums2
     * @param middle
     * @return
     */
    public Double doFindMedian(NumsData nums1, NumsData nums2, Middle middle) {
        int length = nums1.getLength() + nums2.getLength();
        // 1.小数组采用排序法处理
        if (length <= 4) {
            // 数组排序并打印
            return culBySort(nums1, nums2, middle);
        }
        // 2.获取两个数组的中位数
        Middle middle4Nums1 = new Middle(0, nums1.getLength());
        Integer nums1SecondData = nums1.getByIndex(middle4Nums1.getSecondFlag());
        Middle middle4Nums2 = new Middle(0, nums2.getLength());
        Integer nums2SecondData = nums2.getByIndex(middle4Nums2.getSecondFlag());
        if (nums1SecondData >= nums2SecondData) {
            // 取第一个数组的后半部分；第二数组的前半部分
            nums1.setRightOffset(middle4Nums1.getSecondFlag());
            nums2.setLeftOffset(middle4Nums2.getSecondFlag());
        } else {
            // 取第一数组的前半部分；第二个数组的后半部分
            nums1.setLeftOffset(middle4Nums1.getSecondFlag());
            nums2.setRightOffset(middle4Nums2.getSecondFlag());
        }

        return doFindMedian(nums1, nums2, middle);
    }

    /**
     * 通过数组排序的方法计算中值
     * @param nums1
     * @param nums2
     * @return
     */
    public Double culBySort(NumsData nums1, NumsData nums2, Middle middle) {
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        Integer nu2Flag = 0;
        // 数组排序
        for (int i = 0; i < nums1.getLength(); i++) {
            for (int j = nu2Flag; j < nums2.getLength(); j++) {
                if (nums1.getByIndex(i) < nums2.getByIndex(j)) {
                    list.add(nums1.getByIndex(i));
                    break;
                } else if (nums1.getByIndex(i) == nums2.getByIndex(j)) {
                    list.add(nums1.getByIndex(i));
                    list.add(nums2.getByIndex(j));
                    nu2Flag = nu2Flag < j + 1 ? j + 1 : nu2Flag;
                    break;
                } else {
                    nu2Flag = nu2Flag < j + 1 ? j + 1 : nu2Flag;
                    list.add(nums2.getByIndex(j));
                }
            }
        }
        if (nu2Flag < nums2.getLength()) {
            for (int i = nu2Flag; i < nums2.getLength(); i++) {
                list.add(nums2.getByIndex(i));
            }
        }
        // 取中值
        int leftOffset = nums1.getLeftOffset() + nums2.getLeftOffset();
        return (list.get(middle.getFirstFlag() - leftOffset) + list.get(middle.getSecondFlag() - leftOffset)) / 2D;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
//        int[] nums1 = {0, 1,2};
//        int[] nums2 = {};

//        int[] nums1 = {0, 1,2};
//        int[] nums2 = {3, 4, 5};

//        int[] nums1 = {0, 1,2};
//        int[] nums2 = {3};

//        int[] nums1 = {0, 1,3};
//        int[] nums2 = {2};

//        int[] nums1 = {0, 1, 2, 7, 8};
//        int[] nums2 = {3,4,5,6};

        int[] nums1 = {1, 2};
        int[] nums2 = {-1, 3};
        double result = test.findMedianSortedArrays(nums1, nums2);
        System.out.println(result);
    }

}

/**
 * 数据包装对象:
 * 提供getLength、getIndex方法，对外屏蔽掉偏移量
 */
class NumsData {
    int[] data;
    int leftOffset;
    int rightOffset;

    public NumsData(int[] data) {
        this.data = data;
        this.leftOffset = 0;
        this.rightOffset = 0;
    }

    public NumsData(int[] data, int leftOffset, int rightOffset) {
        this.data = data;
        this.leftOffset = leftOffset;
        this.rightOffset = rightOffset;
    }

    public int[] getData() {
        return data;
    }

    public void setData(int[] data) {
        this.data = data;
    }

    public int getLeftOffset() {
        return leftOffset;
    }

    public void setLeftOffset(int leftOffset) {
        this.leftOffset += leftOffset;
    }

    public int getRightOffset() {
        return rightOffset;
    }

    public void setRightOffset(int rightOffset) {
        this.rightOffset += rightOffset;
    }

    public Integer getLength() {
        return data.length - leftOffset - rightOffset;
    }

    public Integer getByIndex(Integer index) {
        return data[index + leftOffset];
    }
}

/**
 * 中位数坐标
 */
class Middle {
    private Integer firstFlag;  // 中位数所处坐标，从0开始
    private Integer secondFlag; // 中位数所处坐标，从0开始

    public Middle(Integer length1, Integer length2) {
        int length = length1 + length2;
        int mod = length % 2;
        if (mod == 0) {
            secondFlag = length >> 1;
            firstFlag = secondFlag - 1;
        } else {
            firstFlag = secondFlag = length >> 1;
        }
    }

    public Integer getFirstFlag() {
        return firstFlag;
    }

    public void setFirstFlag(Integer firstFlag) {
        this.firstFlag = firstFlag;
    }

    public Integer getSecondFlag() {
        return secondFlag;
    }

    public void setSecondFlag(Integer secondFlag) {
        this.secondFlag = secondFlag;
    }
}