Problem statement: There 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)).
May 17, 2015
这道题我想了好几个小时, 读了题解, 没有读明白.直到我读了Leetcode的题解, 总算读懂了题目的分析.让我感叹计算机科学的奇妙.有大学学数学分析的感觉.
下面是题解分析:
这是一道非常经典的题。这题更通用的形式是,给定两个已经排序好的数组,找到两者所有元
素中第k 大的元素。
1. O(m + n) 的解法比较直观,直接merge 两个数组,然后求第k 大的元素。
2. O(k)时间,O(1) 空间; 但是,当k 很接近m + n 的时候,这个方法还是O(m + n) 的。
不过我们仅仅需要第k 大的元素,是不需要“排序”这么复杂的操作的。可以用一个计数器,
记录当前已经找到第m 大的元素了。同时我们使用两个指针pA 和pB,分别指向A 和B 数组的第
一个元素,使用类似于merge sort 的原理,如果数组A 当前元素小,那么pA++,同时m++;如果
数组B 当前元素小,那么pB++,同时m++。最终当m 等于k 的时候,就得到了我们的答案,O(k)
时间,O(1) 空间。但是,当k 很接近m + n 的时候,这个方法还是O(m + n) 的。
3. 更好的方案
有没有更好的方案呢?我们可以考虑从k 入手。如果我们每次都能够删除一个一定在第k 大元
素之前的元素,那么我们需要进行k 次。但是如果每次我们都删除一半呢?由于A 和B 都是有序
的,我们应该充分利用这里面的信息,类似于二分查找,也是充分利用了“有序”。
假设A 和B 的元素个数都大于k/2,我们将A 的第k/2 个元素(即A[k/2-1])和B 的第k/2
个元素(即B[k/2-1])进行比较,有以下三种情况(为了简化这里先假设k 为偶数,所得到的结
论对于k 是奇数也是成立的):
• A[k/2-1] == B[k/2-1]
• A[k/2-1] > B[k/2-1]
• A[k/2-1] < B[k/2-1]
如果A[k/2-1] < B[k/2-1],意味着A[0] 到A[k/2-1] 的肯定在A [B] 的top k 元素的范围 内,换句话说,A[k/2-1 不可能大于A [ B 的第k 大元素。留给读者证明。 因此,我们可以放心的删除A 数组的这k/2 个元素。同理,当A[k/2-1] > B[k/2-1] 时,可以删除B 数组的k/2 个元素。
当A[k/2-1] == B[k/2-1] 时,说明找到了第k 大的元素,直接返回A[k/2-1] 或B[k/2-1] 即可。
因此,我们可以写一个递归函数。那么函数什么时候应该终止呢?
当A 或B 是空时,直接返回B[k-1] 或A[k-1];
• 当k=1 是,返回min(A[0], B[0]);
• 当A[k/2-1] == B[k/2-1] 时,返回A[k/2-1] 或B[k/2-1]
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Read some blogs:
Practice code sharing: C# code:
2017 January 5,
Rewrite C# program for each time complexity:
O(m+n)
O(k)
O(log(m + n)
Post 3 code review on stackexchange.com code review.
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