here 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)).
解法1.直接对A+B的集合进行排序,获得中位数即可,但是时间复杂度O(nlogn),并不是O(log (m+n)),代码如下:
// MedianOfTwoSortedArrays.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 // #include "stdafx.h" #include <algorithm> #include<vector> #include<iostream> using namespace std; bool cmp(int a, int b) { return a < b; } class Solution { public: double findMedianSortedArrays(int A[], int m, int B[], int n) { vector<int>res; for (int i = 0; i < m; i++) res.push_back(A[i]); for (int j = 0; j < n; j++) res.push_back(B[j]); sort(res.begin(), res.end(),cmp); int sum = m + n; if (sum % 2 == 0) return (res[sum / 2] + res[sum / 2 - 1])/2.0; else return(res[sum / 2 ]); } }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { int b[2] = { 2,3 }; int a[1]; Solution ss; double res=ss.findMedianSortedArrays(a, 0, b, 2); cout << res << endl; system("pause"); }
解法2、参照了其他博客
首先假设数组A和B的元素个数都大于k/2,我们比较A[k/2-1]和B[k/2-1]两个元素,这两个元素分别表示A的第k/2小的元素和B的第k/2小的元素。这两个元素比较共有三种情况:>、<和=。如果A[k/2-1]<B[k/2-1],这表示A[0]到A[k/2-1]的元素都在A和B合并之后的前k小的元素中。换句话说,A[k/2-1]不可能大于两数组合并之后的第k小值,所以我们可以将其抛弃。
证明也很简单,可以采用反证法。假设A[k/2-1]大于合并之后的第k小值,我们不妨假定其为第(k+1)小值。由于A[k/2-1]小于B[k/2-1],所以B[k/2-1]至少是第(k+2)小值。但实际上,在A中至多存在k/2-1个元素小于A[k/2-1],B中也至多存在k/2-1个元素小于A[k/2-1],所以小于A[k/2-1]的元素个数至多有k/2+ k/2-2,小于k,这与A[k/2-1]是第(k+1)的数矛盾。
当A[k/2-1]>B[k/2-1]时存在类似的结论。
当A[k/2-1]=B[k/2-1]时,我们已经找到了第k小的数,也即这个相等的元素,我们将其记为m。由于在A和B中分别有k/2-1个元素小于m,所以m即是第k小的数。(这里可能有人会有疑问,如果k为奇数,则m不是中位数。这里是进行了理想化考虑,在实际代码中略有不同,是先求k/2,然后利用k-k/2获得另一个数。)
通过上面的分析,我们即可以采用递归的方式实现寻找第k小的数。此外我们还需要考虑几个边界条件:
// MedianOfTwoSortedArrays2.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 // #include "stdafx.h" #include<iostream> #include<algorithm> using namespace std; class Solution { public: double findMedianSortedArrays(int A[], int m, int B[], int n) { //if m+n is odd int total = m + n; if (total & 0x1) { return this->findMinKNumber(A, m, B, n, total/2 + 1); } else { return (this->findMinKNumber(A, m, B, n, total/2) + this->findMinKNumber(A, m, B, n, total/2 + 1)) / 2; } } double findMinKNumber(int A[], int m, int B[], int n,int k) { //always assume that m is equal or smaller than n if (m > n) return findMinKNumber(B,n,A,m,k); if (m == 0) return B[k - 1]; if (k == 1) return min(A[0], B[0]); int pa = min(m, k / 2); int pb = k - pa; if (A[pa-1] < B[pb-1]) { return findMinKNumber(A+pa, m-pa, B, n, k-pa); } else if (A[pa-1]>B[pb-1]) { return findMinKNumber(A, m, B+pb, n-pb, k - pb); } else { return A[pa - 1]; } } }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { Solution ss; int a[2] = { 1, 2 }; int b[2] = { 3, 4 }; int num = ss.findMedianSortedArrays(a, 2, b, 2); cout << num << endl; system("pause"); return 0; }
[LeetCode]Median of Two Sorted Arrays
原文:http://www.cnblogs.com/supernigel/p/4001066.html