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c语言寻找两个有序数组的中位数

作者:野牛程序员:2023-12-04 15:56:16C语言阅读 2490


这个问题可以通过合并两个有序数组,然后找到合并后数组的中位数来解决。以下是详细的编程思路:

  1. 合并两个有序数组: 将两个有序数组合并成一个有序数组。可以使用两个指针分别指向两个数组的起始位置,比较两个指针所指的元素大小,将较小的元素放入新的数组,并移动相应的指针。

  2. 找到中位数: 如果合并后的数组长度为奇数,中位数就是数组的中间元素;如果长度为偶数,中位数是中间两个元素的平均值。

  3. 处理数组长度不等的情况: 如果两个数组的长度不相等,需要先确保第一个数组(长度较小的数组)是 nums1。如果不是,交换两个数组和对应的长度。

  4. 二分查找法: 为了加快查找中位数的速度,可以使用二分查找的方法。假设数组 nums1 的长度为 m,数组 nums2 的长度为 n。我们在较短的数组上进行二分查找,通过计算另一个数组上的位置来确定切分点。

  5. 判断条件: 在二分查找的过程中,需要判断当前切分点是否满足中位数的条件。如果满足,直接返回中位数;否则,根据当前切分点的位置调整切分的方向。


有序数组的中位数可以通过合并两个数组并找到新数组的中位数来求解。以下是用C语言实现的示例代码:

#include <stdio.h>

double findMedianSortedArrays(int* nums1, int nums1Size, int* nums2, int nums2Size) {
    // 确保nums1是较短的数组
    if (nums1Size > nums2Size) {
        int* tempNums = nums1;
        nums1 = nums2;
        nums2 = tempNums;

        int tempSize = nums1Size;
        nums1Size = nums2Size;
        nums2Size = tempSize;
    }

    int i, j;
    int minIndex = 0, maxIndex = nums1Size;
    int halfLen = (nums1Size + nums2Size + 1) / 2;

    while (minIndex <= maxIndex) {
        i = (minIndex + maxIndex) / 2;
        j = halfLen - i;

        if (i < nums1Size && nums2[j-1] > nums1[i]) {
            // 增大i
            minIndex = i + 1;
        } else if (i > 0 && nums1[i-1] > nums2[j]) {
            // 减小i
            maxIndex = i - 1;
        } else {
            // i是完美的,计算中位数
            int maxLeft;
            if (i == 0) {
                maxLeft = nums2[j-1];
            } else if (j == 0) {
                maxLeft = nums1[i-1];
            } else {
                maxLeft = nums1[i-1] > nums2[j-1] ? nums1[i-1] : nums2[j-1];
            }

            if ((nums1Size + nums2Size) % 2 == 1) {
                return maxLeft;
            }

            int minRight;
            if (i == nums1Size) {
                minRight = nums2[j];
            } else if (j == nums2Size) {
                minRight = nums1[i];
            } else {
                minRight = nums1[i] < nums2[j] ? nums1[i] : nums2[j];
            }

            return (maxLeft + minRight) / 2.0;
        }
    }

    return 0.0;  // 不应该到达这里
}

int main() {
    int nums1[] = {1, 3};
    int nums2[] = {2};
    int nums1Size = sizeof(nums1) / sizeof(nums1[0]);
    int nums2Size = sizeof(nums2) / sizeof(nums2[0]);

    double result = findMedianSortedArrays(nums1, nums1Size, nums2, nums2Size);
    printf("中位数是: %lf\\n", result);

    return 0;
}


野牛程序员教少儿编程与信息学奥赛-微信|电话:15892516892
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