求两个有序序列合并成新有序序列的中位数,求第k小数
此算法涉及一个重要数学结论:如果A[k/2-1]<B[k/2-1],那么A[0]~A[k/2-1]一定在第k小的数的序列当中,可以用反证法证明。
算法思想如下:
1,假设A长度为m,B长度为n,m>n,反之亦然。
2,拆分k=pa+pb。
3,如果A[pa-1]<b[pb-1],那证明第A[0]~A[pa-1]一定在合并后k小数序列中。所以,可以把A的前面pa个数字截掉,递归,同理砍掉B数组。
4,递归的边界条件是if m=0,返回B[k-1],如果k = 1(找第一个数)就返回min[A[1],B[1])。
C++代码
double findKth(int a[], int m, int b[], int n, int k)
{
//always assume that m is equal or smaller than n
if (m > n)
return findKth(b, n, a, m, k);
if (m == )
return b[k - ];
if (k == )
return min(a[], b[]);
//divide k into two parts
int pa = min(k / , m), pb = k - pa;
if (a[pa - ] < b[pb - ])
return findKth(a + pa, m - pa, b, n, k - pa);
else if (a[pa - ] > b[pb - ])
return findKth(a, m, b + pb, n - pb, k - pb);
else
return a[pa - ];
} class Solution
{
public:
double findMedianSortedArrays(int A[], int m, int B[], int n)
{
int total = m + n;
if (total & 0x1)
return findKth(A, m, B, n, total / + );
else
return (findKth(A, m, B, n, total / )
+ findKth(A, m, B, n, total / + )) / ;
}
};
Java代码
import java.util.Arrays; public class FindMedianNumber {
public double findKth(int[] nums1, int[] nums2, int k)
{
int m = nums1.length;
int n = nums2.length;
if(m > n)
{
return findKth(nums2, nums1, k);
}
if(m==0)
{
return nums2[k-1];
}
if(k==1)
{
return Math.min(nums1[0], nums2[0]);
}
//拆分k
int pa = Math.min(m, k/2), pb = k - pa;
if(nums1[pa-1]<nums2[pb-1])
{
int[] nums = Arrays.copyOfRange(nums1, pa, m);//pa小于m
return findKth(nums,nums2,k-pa);
}
else if(nums1[pa-1] > nums2[pb-1])
{
int[] nums = Arrays.copyOfRange(nums2, pb, n);
return findKth(nums1, nums, k-pb);
}
else
return nums1[pa-1];
}
public double findMedianSortedArrays(int[] nums1, int[] nums2) {
int total = nums1.length+nums2.length;
int k = total/2;
if(total%2==1)
return findKth(nums1, nums2, k+1);//注意是第k+1个数
else
return (findKth(nums1, nums2, k)+findKth(nums1, nums2, k+1))/2;
} public static void main(String[] args)
{
int[] nums1 = {1};
int[] nums2 = {2,3};
FindMedianNumber fn = new FindMedianNumber();
System.out.println(fn.findMedianSortedArrays(nums1, nums2));
}
}
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