1. 程式人生 > 其它 >[Leetcode]22. 資料流中的中位數

[Leetcode]22. 資料流中的中位數

如何得到一個數據流中的中位數?如果從資料流中讀出奇數個數值,那麼中位數就是所有數值排序之後位於中間的數值。如果從資料流中讀出偶數個數值,那麼中位數就是所有數值排序之後中間兩個數的平均值。

例如,

[2,3,4] 的中位數是 3

[2,3] 的中位數是 (2 + 3) / 2 = 2.5

設計一個支援以下兩種操作的資料結構:

void addNum(int num) - 從資料流中新增一個整數到資料結構中。
double findMedian() - 返回目前所有元素的中位數。

示例 1:

輸入:
["MedianFinder","addNum","addNum","findMedian","addNum","findMedian"]
[[],[1],[2],[],[3],[]]
輸出:[null,null,null,1.50000,null,2.00000]

示例 2:

輸入:
["MedianFinder","addNum","findMedian","addNum","findMedian"]
[[],[2],[],[3],[]]
輸出:[null,null,2.00000,null,2.50000]

思想:維護一個大根堆和一個小根堆,資料先進入小根堆,保持大根堆等於小根堆(偶數)或比小根堆少一個(奇數)。

這裡的大根堆存放的是比較小的數,而小根堆則存放比較大的數,大根堆的堆頂和小根堆的堆頂是相鄰的兩個數,對其進行動態調整便可取到中位數。

如果大小根堆數量相等,那麼送一個數據給根堆,如果新資料比小堆頂還要大,那麼直接送入小根堆,否則先送入大根堆,再讓大根堆調整後送入最大的數放到小根堆中。

如果小根堆比大根堆多一個,那麼還是判斷這個數是否比小堆頂大,大的話先送入小根堆再從小根堆送出一個最小的數給大根堆,否則直接送入大根堆。

type minHeap []int
type maxHeap []int

func (h minHeap) Len() int {
	return len(h)
}
func (h maxHeap) Len() int {
	return len(h)
}

func (h maxHeap) Less(i, j int) bool {
	return h[i] > h[j]
}
func (h minHeap) Less(i, j int) bool {
	return h[i] < h[j]
}

func (h maxHeap) Swap(i, j int) {
	h[i], h[j] = h[j], h[i]
}
func (h minHeap) Swap(i, j int) {
	h[i], h[j] = h[j], h[i]
}

func (h *minHeap) Push(x interface{}) {
	*h = append(*h, x.(int))
}
func (h *maxHeap) Push(x interface{}) {
	*h = append(*h, x.(int))
}

func (h *maxHeap) Pop() interface{} {
	old := *h
	n := len(old)
	x := old[n-1]
	*h = old[0 : n-1]
	return x
}

func (h *minHeap) Pop() interface{} {
	old := *h
	n := len(old)
	x := old[n-1]
	*h = old[0 : n-1]
	return x
}

type MedianFinder struct {
	maxH *maxHeap
	minH *minHeap
}

/** initialize your data structure here. */
func Constructor() MedianFinder {
	return MedianFinder{
		new(maxHeap),
		new(minHeap),
	}
}

func (this *MedianFinder) AddNum(num int) {
	if this.minH.Len()==this.maxH.Len(){
		if this.minH.Len()==0||num>(*this.maxH)[0]{
			heap.Push(this.minH,num)
		}else{
			heap.Push(this.maxH,num)
			x := heap.Pop(this.maxH)
			heap.Push(this.minH,x)
		}
	}else {
		if num> (*this.minH)[0]{
			heap.Push(this.minH,num)
			x:=heap.Pop(this.minH)
			heap.Push(this.maxH,x)
		}else{
			heap.Push(this.maxH,num)
		}
	}
}

func (this *MedianFinder) FindMedian() float64 {
	if this.minH.Len()==this.maxH.Len(){
		return float64((*this.maxH)[0])/2.0 + float64((*this.minH)[0])/2.0
	}else{
		return float64((*this.minH)[0])
	}
}


題目來源:https://leetcode-cn.com/problems/shu-ju-liu-zhong-de-zhong-wei-shu-lcof