数据流中的中位数

本文介绍了一种求解数据流中位数的方法,通过数组排序实现数据的插入与中位数的获取。讨论了奇数与偶数个数据情况下的中位数计算,并提供了完整的Java代码实现。

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题目要求:如何得到一个数据流中的中位数?如果从数据流中读出奇数个数值,那么中位数就是所有数值排序之后位于中间的数值。如果从数据流中读出偶数个数值,那么中位数就是所有数值排序之后中间两个数的平均值。我们使用Insert()方法读取数据流,使用GetMedian()方法获取当前读取数据的中位数。
问题分析:首先,我们得到的是数据流,需要用一个数据结构来保存从数据流中读出的数据。数组、链表、二叉搜索树、平衡二叉搜索树都是可行的。换一个思路,既然要求的是中位数,排在这个数之前的都比它小,排在这个数之后的都比它大,那么这个数也是中位数。(重要的是“中”,排序也只是为了找到这个“中”的位置。)
代码如下
1、数组

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class Solution
{	
	ArrayList<Integer> data = new ArrayList<Integer>();
    public void Insert(Integer num) {
      data.add(num);
      Collections.sort(data);
    }

    public Double GetMedian() {
      int mid = data.size()/2;
      if((data.size()&1) ==0) {
    	  Integer n1 = data.get(mid);
    	  Integer n2 = data.get(mid-1);
    	  double result = (Double.valueOf(n1 +"")+Double.valueOf(n2+""))/2;
          return result;
      }else {
    	  double result = Double.valueOf(data.get(mid)+"");
    	  return result;
      }
    }
}

2、

计算数据流中位数可以通过Flink的ProcessFunction来实现。 具体实现步骤如下: 1. 将数据流按照大小排序 2. 计算数据流的长度,如果是奇数,则中位数为第 (length+1)/2 个元素;如果是偶数,则中位数为第length/2个元素和第(length/2+1)个元素的平均值。 3. 在ProcessFunction的实现中,可以使用状态变量来保存数据流的有序列表,并计算中位数。 以下是一个简单的示例代码: ```java public class MedianFunction extends ProcessFunction<Integer, Double> { private ListState<Integer> values; @Override public void open(Configuration parameters) throws Exception { super.open(parameters); values = getRuntimeContext().getListState(new ListStateDescriptor<Integer>("values", Integer.class)); } @Override public void processElement(Integer value, Context ctx, Collector<Double> out) throws Exception { values.add(value); List<Integer> sortedValues = new ArrayList<>(); for (Integer v : values.get()) { sortedValues.add(v); } Collections.sort(sortedValues); int length = sortedValues.size(); if (length % 2 == 0) { double median = (sortedValues.get(length/2) + sortedValues.get(length/2 - 1)) / 2.0; out.collect(median); } else { double median = sortedValues.get(length/2); out.collect(median); } } } ``` 在上述代码中,我们使用了ListState来保存数据流中的元素,并在每次处理新元素时重新排序并计算中位数。注意,这只是一个简单的示例,实际应用中需要考虑更多的问题,比如数据倾斜、数据丢失等。
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