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,采用二分法达到O(log(m+n))的时间复杂度。通过递归地排除无效部分,逐步逼近目标值。
Median of Two Sorted Arrays

There are two sorted arrays A and B 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)).

有两个大小为m和n的已经排序的数组A,B。找到两个已排序的数组的中位数。总的运行时间复杂度应为O(log(m+n))

1、第一反应,就是合并排序,因为已经排序,从A和B的起始位置计数,比较大小后加1,直到要找的计数,但复杂度是O(m+n)

2、既然要求是log的复杂度,必然用到了二分法。

以下具体阐述为转载:

题目自然转换成在两个排好序的数组中,寻找第k大的数

如果A[ka-1] > B[kb-1]
说明在B前端的kb个数中,不可能出现我们要寻找的目标。
假如A一共有m个数,B一共有n个数。
那么target(下标是k)后面有且只有n + m – 1 – k个数;
但是B[kb-1]在B中已经排在n – kb个数之前,加上A中的m – ka + 1(A[ka-a]),也就是说在排序后的整体数组中排在B[kb-1]之后的数,

至少有n – kb + m – ka + 1 = n + m – k + 1个。
由于n + m – k + 1 > n + m – k – 1,所以B前端kb个数都不可能是target。
所以此时可以将问题转化为,在A[0,...,m-1]和B[kb,...,n-1]中,寻找下标为k – kb的数。
否则,A[ka-1] < B[kb-1]。同上,可以剔除A前端的ka个数


根据以上算法实现迭代程序:


3、实际做题不断改错过程中,还会出现A的数组长度过短,甚至小于k/2的情况。

4、迭代循环结束的标识是:

当 A 或 B 是空时,直接返回 B[k-1] 或 A[k-1];
当 k=1 是,返回 min(A[0], B[0]);
当 A[k/2-1] == B[k/2-1] 时,返回 A[k/2-1] 或 B[k/2-1]

5、对于奇数和偶数也要有所区别

#include<iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
class Solution {
public:
    double findMedianSortedArrays(int A[], int m, int B[], int n) {
        if((m+n)%2 == 1)
        {
            return find_kth(A,m,B,n,(m+n)/2+1);
        }
        else
        {
            return (find_kth(A,m,B,n,(m+n)/2)+find_kth(A,m,B,n,(m+n)/2+1))/2.0; //该处是2.0
        }
    }
private:
    double find_kth(int A[], int m, int B[], int n, int target) {
        if(m>n)
            return find_kth(B,n,A,m,target);
        if(m==0)
            return B[target-1];
        if(target==1)
            return min(A[0],B[0]);
        int pa = min(target/2,m);
        int pb = target-pa;
        if(A[pa-1]<B[pb-1])
            return find_kth(A+pa,m-pa,B,n,target-pa);
        else if(A[pa-1]>B[pb-1])
            return find_kth(A,m,B+pb,n-pb,target-pb);
        else
            return A[pa-1];
    }
};


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。
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