码蹄集丨数据流的中位数

题目来源：码蹄集

C++代码实现demo1（官方答案版）：

这个是可以通过测试的

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <set>
#include <vector>
#include <algorithm>
 
using namespace std;
 
multiset<int> s;
// 定义左指针和右指针
multiset<int>::iterator l = s.end(), r = s.end();
// 初始指向end
 
void addNum(int num) {
    int n = s.size();
    s.insert(num);
    // 插入第一个元素
    if(n == 0){
        l = r = s.begin();
    }
        // 元素个数由奇数个变为偶数个
    else if(n & 1){
        if(num < *l){
            l--;
        }
        else{
            r++;
        }
    }
        // 元素个数由偶数个变为奇数个
    else{
        if(num > *l && num < *r){
            l++;
            r--;
        }
        else if(num >= *r){
            l++;
        }
        else{
            r--;
            l = r;
        }
    }
}
 
double findMedian() {
    return (*l + *r) / 2.0;
}
 
int main() {
    int n;
    vector<int> num_list;
 
    cin >> n;
    while(n--) {
        getchar();
        char op = getchar();
        int num;
        if(op == '?')
            cout << findMedian() << endl;
        else if(op == '+') {
            cin >> num;
            addNum(num);
        }
    }
 
    return 0;
}

Python代码实现demo2（会超时！）：

这个是我最开始写的解决办法，很基础易懂，但是算法复杂度高，能通过码蹄集给的一个测试用例，但在接下来的测试中会超时。

def add_num(a,list):
    list.append(int(a))

    
def search_mid_num(list):
    if len(list) % 2 == 0:
        print((list[(len(list)//2)-1] + list[len(list)//2]) / 2.0)
    else:
        print(list[len(list)//2])
list0 = []    
list1 = []
n = int(input())
for i in range(n):
    list0.append(input())

for j in list0:
    if j.startswith("+"):
        add_num(j.strip("+ "), list1)
    else:
        list = sorted(list1)
        search_mid_num(list1)

Python代码实现demo3（报答案错误）：

这里使用了 Python 内置的堆数据结构 heapq，能够有效地维护一个动态的有序数列，并且支持快速地查找中位数。

这段代码也是能通过给出的测试用例，但是接下来就说答案错误了，也不知道错哪了，也看不到其他的测试用例，我实在想不出来了，如果有能看出来的大佬麻烦指点一下我。

import heapq

list1 = []
list0 = []
n = int(input())
for i in range(n):
    x = input()
    if x.startswith("+"):
        heapq.heappush(list1, int(x.strip("+ ")))
    else:
        if len(list1) % 2 == 0:
            mid = (list1[len(list1) // 2 - 1] + list1[len(list1) // 2]) / 2.0
        else:
            mid = list1[len(list1) // 2]
        list0.append(mid)
for j in list0:
    print(j)

Python代码实现demo4（报答案错误）：

这段代码也是一样，能通过给出的测试用例但是接下来就报答案错误

import heapq

def add_num(a, min_heap, max_heap):
    try:
        num = int(a)
        if len(max_heap) == len(min_heap):
            heapq.heappush(max_heap, -num)
        else:
            heapq.heappush(min_heap, num)
        if len(max_heap) > 0 and len(min_heap) > 0 and -max_heap[0] > min_heap[0]:
            max_top = -heapq.heappop(max_heap)
            min_top = heapq.heappop(min_heap)
            heapq.heappush(max_heap, -min_top)
            heapq.heappush(min_heap, max_top)
    except ValueError:
        print(f"Invalid input: {a} is not a valid integer")

def get_mid_num(min_heap, max_heap):
    if len(max_heap) == len(min_heap):
        return (-max_heap[0] + min_heap[0]) / 2.0
    else:
        return -max_heap[0]

list0 = []
min_heap = []
max_heap = []
n = int(input())
for i in range(n):
    list0.append(input())

for j in list0:
    if j.startswith("+"):
        add_num(j.strip("+ "), min_heap, max_heap)
    else:
        print(get_mid_num(min_heap, max_heap))