[LintCode] Median(期望时间复杂度O(n)求中位数和第k大数)

 1 class Solution {
 2 public:
 3     /**
 4      * @param nums: A list of integers.
 5      * @return: An integer denotes the middle number of the array.
 6      */
 7     void swap(vector<int> &v, int i, int j)
 8     {
 9         int tmp = v[i];
10         v[i] = v[j];
11         v[j] = tmp;
12     }
13     int getMinK(vector<int> &v, int left, int right, int k)
14     {
15         if(left<right)
16         {
17             int i = left-1, j = left;
18             for(; j<right;  ++j)
19             {
20                 if(v[j]<v[right])
21                 {
22                     ++i;
23                     swap(v, i, j);
24                 }
25             }
26             swap(v, i+1, right);
27             if(k==i+1)  return v[i+1];
28             else if(k<=i)   return getMinK(v, left, i, k);
29             else return getMinK(v, i+2, right, k);
30         }
31         else    return v[left];
32     }
33     int median(vector<int> &v) {
34         // write your code here
35         return getMinK(v, 0, v.size()-1, (v.size()-1)/2);
36     }
37 };

主要利用快排递归划分的思想,可以在期望复杂度为O(n)的条件下求第k大数。快排的期望复杂度为O(nlogn),因为快排会递归处理划分的两边,而求第k大数则只需要处理划分的一边,其期望复杂度将是O(n)。详细的证明见《算法导论》。

我们可以这样粗略的思考:

假设我们的数据足够的随机,每次划分都在数据序列的中间位置,那么第一次划分我们需要遍历约n个数,第二次需要遍历约n/2个数,…,这样递归下去,最后:n+n/2+n/(2^2)+n/(2^3)+…+n/(2^k)+… = (1+1/2+1/(2^2)+1/(2^3)+…+1/(2^k)+…)*n, 当k趋于无穷大的时候,上式的极限为2n。

    原文作者:__brthls
    原文地址: https://www.cnblogs.com/pczhou/p/4684199.html
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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