4. Median of Two Sorted Arrays
题目
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
解析
题目是这样的:给定两个已经排序好的数组(可能为空),找到两者所有元素中第k大的元素。另外一种更加具体的形式是,找到所有元素的中位数。本篇文章我们只讨论更加一般性的问题:如何找到两个数组中第k大的元素?不过,测试是用的两个数组的中位数的题目,Leetcode第4题 Median of Two Sorted Arrays
- 方案1:假设两个数组总共有n个元素,那么显然我们有用O(n)时间和O(n)空间的方法:用merge sort的思路排序,排序好的数组取出下标为k-1的元素就是我们需要的答案。
这个方法比较容易想到,但是有没有更好的方法呢? - 方案2:我们可以发现,现在我们是不需要“排序”这么复杂的操作的,因为我们仅仅需要第k大的元素。我们可以用一个计数器,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很接近于n的时候,这个方法还是很费时间的。当然,我们可以判断一下,如果k比n/2大的话,我们可以从最大的元素开始找。但是如果我们要找所有元素的中位数呢?时间还是O(n/2)=O(n)的。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剔除一个一定在第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剔除一半呢?所以用这种类似于二分的思想