LeetCode Day 2

LeetCode0004

  • 给定两个大小为 m 和 n 的有序数组 nums1 和 nums2。

  • 请你找出这两个有序数组的中位数,并且要求算法的时间复杂度为 O(log(m + n))。

  • 你可以假设 nums1 和 nums2 不会同时为空。

思路:

  • 时间复杂度若为O(m+n)的话,先确定nums1和nums2是增序还是倒序;
  • 增序的让指针指向头从头到尾读数据,倒序的话让指针指向末尾,从后往前读;
  • 比较当前读到的两个数值,总是优先将小的那个压入临时数组temp;
  • 判断temp个数是奇数还是偶数,返回相应的中位数即可。
//这里我们默认俩数组都是增序,我们先按这个思路提交一下看看是否Accept,测试一下leetcode
var findMedianSortedArrays = function (nums1, nums2) {
    //题目设定nums1和nums2不会同时为空
    if (nums1) {
        if (nums2) {
            let i = 0, j = 0, lens1 = nums1.length, lens2 = nums2.length;
            let tmp = [];
            while (i < lens1 && j < lens2) {
                if (nums1[i] < nums2[j]) {
                    tmp.push(nums1[i]);
                    i++;
                }
                else {
                    tmp.push(nums2[j])
                    j++;
                }
            }
            if (i < lens1) {
                tmp = tmp.concat(nums1.slice(i));
            }
            if (j < lens2) {
                tmp = tmp.concat(nums2.slice(j));
            }
            let totalLen = lens1 + lens2;
            if (totalLen % 2 === 0) {
                return (tmp[totalLen / 2 - 1] + tmp[totalLen / 2]) / 2;
            }
            else {
                return tmp[Number.parseInt(totalLen / 2)];
            }
        }
        else {
            let lens1 = nums1.length;
            if (lens1 % 2 === 0) {
                return (nums1[lens1 / 2 - 1] + nums1[lens1 / 2]) / 2;
            }
            else {
                return nums1[Number.parseInt(lens1 / 2)];
            }
        }
    }
    else {
        let lens2 = nums2.length;
        if (lens2 % 2 === 0) {
            return (nums2[lens2 / 2 - 1] + nums2[lens2 / 2]) / 2;
        }
        else {
            return nums2[Number.parseInt(lens2 / 2)];
        }
    }
};

结果:

通过了

  • emm,虽然过了,但追求Perfect的我们肯定不能简单的就这么过了。

思路二(作者:windliang):

  • 题目是求中位数,其实就是求第k小数的一种特殊情况,假设我们要找第k小数,我们可以每次循环排除掉k/2个数。看下边一个例子。
  • 假定nums1=[1,3,4,9],nums2 = [1...10],俩数组总长度为m+n=14,假设我们要找第14/2=7小的数字。

  • 我们比较两个数组的第k/2个数字,如果k是奇数,向下取整。也就是比较第3个数字,上边数组中的4和下边数组中的3,如果哪个小,就表明该数组的前k/2个数字都不是第k小数字,所以可以排除。也就是1,2,3这三个数字不可能是第7小的数字,我们可以把它排除掉。将1349和45678910两个数组作为新的数组进行比较。

  • 更一般的情况 A[1] ,A[2] ,A[3],A[k/2] ... ,B[1],B[2],B[3],B[k/2] ... ,如果 A[k/2]<B[k/2] ,那么A[1],A[2],A[3],A[k/2]都不可能是第k小的数字。
  • A 数组中比 A[k/2] 小的数有 k/2-1 个,B 数组中,B[k/2] 比 A[k/2] 小,假设 B[k/2] 前边的数字都比 A[k/2] 小,也只有 k/2-1 个,所以比 A[k/2] 小的数字最多有 k/1-1+k/2-1=k-2个,所以 A[k/2] 最多是第 k-1 小的数。而比 A[k/2] 小的数更不可能是第k小的数了,所以可以把它们排除。
  • 橙色的部分表示已经去掉的数字。
  • 由于我们已经排除掉了 3 个数字,就是这 3 个数字一定在最前边,所以在两个新数组中,我们只需要找第 7 - 3 = 4 小的数字就可以了,也就是 k = 4。此时两个数组,比较第 2 个数字,3 < 5,所以我们可以把小的那个数组中的 1 ,3 排除掉了。

  • 我们又排除掉 2 个数字,所以现在找第 4 - 2 = 2 小的数字就可以了。此时比较两个数组中的第 k / 2 = 1 个数,4 == 4,怎么办呢?由于两个数相等,所以我们无论去掉哪个数组中的都行,因为去掉 1 个总会保留 1 个的,所以没有影响。为了统一,我们就假设 4 > 4 吧,所以此时将下边的 4 去掉。

  • 由于又去掉 1 个数字,此时我们要找第 1 小的数字,所以只需判断两个数组中第一个数字哪个小就可以了,也就是 4。
  • 所以第 7 小的数字是 4。
  • 我们每次都是取 k/2 的数进行比较,有时候可能会遇到数组长度小于 k/2的时候。
  • 此时 k / 2 等于 3,而上边的数组长度是 2,我们此时将箭头指向它的末尾就可以了。这样的话,由于 2 < 3,所以就会导致上边的数组 1,2 都被排除。造成下边的情况。

  • 由于 2 个元素被排除,所以此时 k = 5,又由于上边的数组已经空了,我们只需要返回下边的数组的第 5 个数字就可以了。

  • 从上边可以看到,无论是找第奇数个还是第偶数个数字,对我们的算法并没有影响,而且在算法进行中,k 的值都有可能从奇数变为偶数,最终都会变为 1 或者由于一个数组空了,直接返回结果。
  • 所以我们采用递归的思路,为了防止数组长度小于 k/2,所以每次比较 min(k/2,len(数组) 对应的数字,把小的那个对应的数组的数字排除,将两个新数组进入递归,并且 k 要减去排除的数字的个数。递归出口就是当 k=1 或者其中一个数组长度是 0 了。

参考资料:

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转载自www.cnblogs.com/zenronphy/p/12151490.html