数据流中的中位数

2024年6月10日 76次阅读 
#ifndef TG_DATA_STREAM_MEDIAN_H
#define TG_DATA_STREAM_MEDIAN_H

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <functional>
#include<exception>

// 面试题41：数据流中的中位数
// 题目：如何得到一个数据流中的中位数？如果从数据流中读出奇数个数值，那么
// 中位数就是所有数值排序之后位于中间的数值。如果从数据流中读出偶数个数值，
// 那么中位数就是所有数值排序之后中间两个数的平均值。

template<typename T>
class tg_data_stream_median
{
public:
    void insert(T num)
    {
        if(((_min_heap.size() + _max_heap.size()) & 1) == 0)
        {
            if(_max_heap.size() > 0 && num < _max_heap[0])
            {
                _max_heap.push_back(num);
                push_heap(_max_heap.begin(), _max_heap.end(), std::less<T>());

                num = _max_heap[0];

                pop_heap(_max_heap.begin(), _max_heap.end(), std::less<T>());
                _max_heap.pop_back();
            }

            _min_heap.push_back(num);
            push_heap(_min_heap.begin(), _min_heap.end(), std::greater<T>());
        }
        else
        {
            if(_min_heap.size() > 0 && _min_heap[0] < num)
            {
                _min_heap.push_back(num);
                push_heap(_min_heap.begin(), _min_heap.end(), std::greater<T>());

                num = _min_heap[0];

                pop_heap(_min_heap.begin(), _min_heap.end(), std::greater<T>());
                _min_heap.pop_back();
            }

            _max_heap.push_back(num);
            push_heap(_max_heap.begin(), _max_heap.end(), std::less<T>());
        }
    }

    T GetMedian()
    {
        int size = _min_heap.size() + _max_heap.size();
        if(size == 0)
        {
            throw ("No numbers are available");
        }

        T median = 0;
        if((size & 1) == 1)
            median = _min_heap[0];
        else
            median = (_min_heap[0] + _max_heap[0]) / 2;

        return median;
    }

    size_t size()
    {
        return _min_heap.size() + _max_heap.size();
    }

private:
    std::vector<T> _min_heap;
    std::vector<T> _max_heap;
};

#endif // TG_DATA_STREAM_MEDIAN_H

 

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