Leetcode-4. Median of Two Sorted Arrays


Description
There are two sorted arrays nums1 and nums2 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)).

Example 1:
nums1 = [1, 3]
nums2 = [2]
The median is 2.0

Example 2:
nums1 = [1, 2]
nums2 = [3, 4]
The median is (2 + 3)/2 = 2.5
分析
給定兩個(gè)以排序的數(shù)組,要求輸出這兩個(gè)數(shù)組組成的新數(shù)組的中位數(shù)票唆。
如[1,2]和[3],其中位數(shù)為2.[1,2]和[3,4]中位數(shù)為(2+3)/2眶掌。題目的難點(diǎn)在于要求復(fù)雜度不大于O(log (m+n))佃迄。

中位數(shù):中位數(shù)是指一個(gè)可以將一系列數(shù)字串分為長(zhǎng)度相等狠鸳,并且中位數(shù)左邊的數(shù)均不大于右邊的數(shù)耸别。
根據(jù)中位數(shù)的這個(gè)性質(zhì)涮因,我們只要找到一個(gè)數(shù)装盯,使得兩邊的數(shù)子個(gè)數(shù)相同坷虑,并且左邊的不大于右邊的數(shù),即可完成任務(wù)埂奈。

思路
由于給定的兩個(gè)數(shù)組元素相對(duì)大小并不確定迄损,因此數(shù)組元素直接拼接成一個(gè)數(shù)組并不實(shí)際。
我們可以將這兩個(gè)數(shù)組分別劃分账磺,將其分成左右兩部分芹敌,兩個(gè)數(shù)組左邊的部分構(gòu)成一個(gè)新數(shù)組,右邊的構(gòu)成一個(gè)新數(shù)組垮抗。若左邊的元素個(gè)數(shù)正好等于右邊的元素個(gè)數(shù)氏捞,并且左邊的最大數(shù)小于等于右邊的最小數(shù)。這樣我們就找到了中位數(shù)冒版。
設(shè)較長(zhǎng)的數(shù)組為pt1,長(zhǎng)度為n,較短的數(shù)組為pt2液茎,長(zhǎng)度為m,兩個(gè)整數(shù)i辞嗡,j將這兩個(gè)數(shù)組分為兩部分捆等。
設(shè)pt1分割后左邊最大值為l1,右邊最小值為r1续室,pt2分割后左邊最大值為l2栋烤,右邊最小值為r2。
若l1<=r2 && l2<=r1,則此時(shí)滿足中位的條件挺狰。
中位數(shù)等于 [max(l1,l2)+min(r1,r2)]/2明郭。

若l1>r2,則需要減小l1的值,即減小i的值她渴。
若l2>r1,則需要減少l2的值达址,因?yàn)閕+j保持不變,j減小趁耗,i必定增加沉唠。
i與j的幾種邊界條件:

  • i==0,此時(shí)短數(shù)組整體大于長(zhǎng)數(shù)組苛败,中位數(shù)位于長(zhǎng)數(shù)組中满葛,且i與j可能是正好需要的分割径簿,但l2不存在(越界),因此將l2賦為最小值嘀韧,保證判斷正確篇亭。
  • j==0,此時(shí)長(zhǎng)數(shù)組整體大于短數(shù)組锄贷,中位數(shù)位于長(zhǎng)數(shù)組中译蒂,且i與j可能是所求分割。
  • i==2*m谊却,此時(shí)短數(shù)組整體小于長(zhǎng)數(shù)組柔昼,中位數(shù)位于長(zhǎng)數(shù)組中,i與j可能符合要求炎辨,將r2賦最大值保證判斷正確捕透。
  • j=2*n,此時(shí)長(zhǎng)數(shù)組整體小于短數(shù)組碴萧,中位數(shù)位于長(zhǎng)數(shù)組中乙嘀,i與j可能符合條件。

分割
對(duì)于數(shù)組進(jìn)行分割破喻,我們一般需要根據(jù)數(shù)組長(zhǎng)度分奇數(shù)虎谢,偶數(shù)兩種情況處理,比較麻煩曹质。簡(jiǎn)單的方法是我們可以通過(guò)虛擬添加'#'符號(hào)的方式是得所有數(shù)組的長(zhǎng)度均為奇數(shù)嘉冒,便于處理。

有趣的是這樣添加虛擬'#'符號(hào)以后咆繁,假設(shè)分割位置為i讳推,則分割后

l=pt[(i-1)/2];
r=pt[i/2];

C語(yǔ)言代碼

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

double findMedianSortedArrays(int* nums1, int nums1Size, int* nums2, int nums2Size) 
{
    int n,m,i,j,imax,imin,temp,l1,l2,r1,r2;
    n=nums1Size;
    m=nums2Size;            //較短數(shù)組 
    int *pt1,*pt2;
    int maxleft,minright;
    float med;
    if(m>=n)
        {
            temp=n;
            n=m;
            m=temp;
            pt1=nums2;        //較長(zhǎng)數(shù)組 
            pt2=nums1;        //較短數(shù)組 
        }
    else
    {
        pt1=nums1;
        pt2=nums2;
    }
    imin=0;
    imax=2*m;           //虛擬添加'#'分割
    
    while(imin<=imax)
    {
        i=imin+(imax-imin)/2;
        j=m+n-i;
        l1=(i==0)? INT_MIN : pt2[(i-1)/2];  //i==0,說(shuō)明,短數(shù)組整體比長(zhǎng)數(shù)組大玩般,說(shuō)明中位數(shù)在長(zhǎng)數(shù)組中银觅,此時(shí),有可能i和j即為符合要求的分割坏为,而此時(shí)l1不存在究驴,因此給l1賦最小數(shù),保證判斷正確匀伏。下面賦最大值也是同樣的考慮洒忧。 
        l2=(j==0)? INT_MIN : pt1[(j-1)/2];   //j==0,說(shuō)明,長(zhǎng)數(shù)組整體比短數(shù)組大够颠,短數(shù)組整體比長(zhǎng)數(shù)組小熙侍,i需要減小 ,j增加(i減小條件r2<l1)。 
        r1=(i==2*m)? INT_MAX : pt2[i/2];     //i==2*m蛉抓,說(shuō)明短數(shù)組整體比長(zhǎng)數(shù)組小 庆尘, i需要減小(i減小條件r2<l1)巷送。 
        r2=(j==2*n)? INT_MAX : pt1[j/2];     //j==2*n,說(shuō)明短數(shù)組整體比長(zhǎng)數(shù)組大驶忌, i需要增加 (增加條件l2>r1)。 
        
        if(l1<=r2&&l2<=r1)
            {
                maxleft=(l1>l2)? l1:l2;
                minright=(r1<r2)? r1:r2;
                return ((double)maxleft+(double)minright)/2;
            }
        else if(r2<l1)
            imax=i-1;
        else    
            imin=i+1;
    }
      return -1;
}

int main()
{
    int arr1[]={1,3,5,7,8,9};
    int arr2[]={10,11,12,13};
    int *p1,*p2;
    p1=arr1;
    p2=arr2;
    int med=0;
    med=findMedianSortedArrays(p1,6,p2,4);
    return 0;
    
}

參考文獻(xiàn)
[1] https://leetcode.com/problems/median-of-two-sorted-arrays/#/description
[2] https://discuss.leetcode.com/topic/16797/very-concise-o-log-min-m-n-iterative-solution-with-detailed-explanation
[3]https://hk029.gitbooks.io/leetbook/%E4%BA%8C%E5%88%86%E6%9F%A5%E6%89%BE/035.%20Search%20Insert%20Position[M],md
[4]http://blog.csdn.net/hk2291976/article/details/51107778

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末笑跛,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市付魔,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌飞蹂,老刑警劉巖抒抬,帶你破解...
    沈念sama閱讀 217,277評(píng)論 6 503
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異晤柄,居然都是意外死亡,警方通過(guò)查閱死者的電腦和手機(jī)妖胀,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,689評(píng)論 3 393
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門芥颈,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來(lái),“玉大人赚抡,你說(shuō)我怎么就攤上這事爬坑。” “怎么了涂臣?”我有些...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 163,624評(píng)論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵盾计,是天一觀的道長(zhǎng)。 經(jīng)常有香客問(wèn)我赁遗,道長(zhǎng)署辉,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 58,356評(píng)論 1 293
  • 正文 為了忘掉前任岩四,我火速辦了婚禮哭尝,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘剖煌。我一直安慰自己材鹦,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 67,402評(píng)論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開(kāi)白布耕姊。 她就那樣靜靜地躺著桶唐,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪茉兰。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上尤泽,一...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 51,292評(píng)論 1 301
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼安吁。 笑死醉蚁,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的鬼店。 我是一名探鬼主播网棍,決...
    沈念sama閱讀 40,135評(píng)論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開(kāi)眼,長(zhǎng)吁一口氣:“原來(lái)是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼妇智!你這毒婦竟也來(lái)了滥玷?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 38,992評(píng)論 0 275
  • 序言:老撾萬(wàn)榮一對(duì)情侶失蹤巍棱,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎惑畴,沒(méi)想到半個(gè)月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇?shù)林里發(fā)現(xiàn)了一具尸體航徙,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,429評(píng)論 1 314
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡如贷,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,636評(píng)論 3 334
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了到踏。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片杠袱。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,785評(píng)論 1 348
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖窝稿,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出楣富,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤伴榔,帶...
    沈念sama閱讀 35,492評(píng)論 5 345
  • 正文 年R本政府宣布纹蝴,位于F島的核電站,受9級(jí)特大地震影響踪少,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏塘安。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,092評(píng)論 3 328
  • 文/蒙蒙 一援奢、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望耙旦。 院中可真熱鬧,春花似錦萝究、人聲如沸免都。這莊子的主人今日做“春日...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 31,723評(píng)論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽(yáng)绕娘。三九已至,卻和暖如春栽连,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間险领,已是汗流浹背侨舆。 一陣腳步聲響...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 32,858評(píng)論 1 269
  • 我被黑心中介騙來(lái)泰國(guó)打工, 沒(méi)想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留绢陌,地道東北人挨下。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 47,891評(píng)論 2 370
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像脐湾,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親臭笆。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 44,713評(píng)論 2 354

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容