題目意思:給出兩個排好序的數組 ,不妨設爲a,b都按升序排列,及k的值,求出第k大的那個元素。
分析這個題目,如果題目沒有時間複雜度的要求,我們可以定義兩個指針i,j分別指向a,b,如果a[i]<b[j]則i++否則
j++,這個記錄下走了多少步,如果==k步,則找到了第k大的元素,複雜度爲O(k).
那麼如果有複雜度的要求,要求爲O(log(len_a+len_b))呢,這個就得好好考慮,怎麼利用二分來解決這個問題。
解法一:
假如第k大的數在a中,設置a[mid],那麼肯定有b[k-mid-1]<=a[mid]<=b[k-mid],這是由於a中已經有mid個元素<a[mid]了,
則b中肯定還有k-mid - 1個元素小於a[mid],所以我們判斷
若b[k-mid-2]<=a[mid]<=b[k-mid-1], 返回a[mid]
若a[mid] < b[k-mid-2] 說明a[mid]小於第k個元素值,a.low = a.mid + 1
若a[mid] > b[k-mid-1],說明a[mid]大於第k個元素值,a.high = a.mid - 1
結束條件爲a.low > a.high 如果未找到,則假設存在於b中,再判斷一次
代碼如下:
int get_k_from_sorted_array(int* a, int* b, int low, int high, int k, int len) { if(low > high) return -1; int mid = low + (high - low)/2; //a中元素個數小於k個,那麼k - 2 - mid就可能超出b的下標範圍 if(k - 2 - mid >= len) return get_k_from_sorted_array(a, b, mid + 1, high, k, len); if(k - 1 - mid < len) { //判斷b數據中是否存在b[k-1-mid] if(a[mid] >= b[k - mid - 2] && a[mid] <= b[k - mid - 1]) return a[mid]; } else { if(a[mid] >= b[k - mid - 2]) return a[mid]; } if(a[mid] < b[k - mid - 2]) return get_k_from_sorted_array(a, b, mid + 1, high, k, len); return get_k_from_sorted_array(a, b, low, mid - 1, k, len); } int _func(int* a, int a_len, int* b, int b_len, int k) { int rst = 0; if(a_len + b_len + 2 < k) return -1; int p1 = a_len > k - 1 ? k - 1: a_len; int p2 = b_len > k - 1 ? k - 1: b_len; rst = get_k_from_sorted_array(a, b, 0, p1, k, 4); if(-1 == rst) { rst = get_k_from_sorted_array(b, a, 0, p2, k, 5); } return rst; }
解法二:
判斷a[mid_a] 與 b[mid_b]的關係
如果a[mida] < b[mid_b]
1)k小於等於mida + midb + 1,那麼b數組從mid_b開始就沒有用了,縮小b的搜索範圍
2)k大於mida + midb + 1, 那麼a數組從low到mid_a開始就沒用了,縮小a的搜索範圍
3)終止條件是 a搜索完 返回b中元素或者相反
代碼如下:
int get_k_from_sorted_array2(int* a, int*b, int la, int ha, int lb, int hb, int k) { if(la > ha) return b[lb + k - 1]; if(lb > hb) return a[la + k - 1]; int mida = (la + ha)>>1; int midb = (lb + hb)>>1; int num = mida- la + midb - lb + 1; cout<<la<<" "<<ha<<" "<<lb<<" "<<hb<<" "<<num<<" "<<a[mida]<<" "<<b[midb]<<endl; if(a[mida] <= b[midb]) { if(k <= num) return get_k_from_sorted_array2(a, b, la, ha, lb, midb - 1, k); else return get_k_from_sorted_array2(a, b, mida + 1, ha, lb, hb, k - (mida - la + 1)); } else { if(k <= num) return get_k_from_sorted_array2(a, b, la, mida - 1, lb, hb, k); else return get_k_from_sorted_array2(a, b, la, ha, midb + 1, hb, k - (midb - lb + 1)); } } int _func2(int* a, int a_len, int* b, int b_len, int k) { int rst = 0; if(a_len + b_len < k) return -1; int p1 = a_len > k ? k : a_len; int p2 = b_len > k ? k : b_len; cout<<p1<<" "<<p2<<endl; rst = get_k_from_sorted_array2(a, b, 0, p1 - 1, 0, p2 - 1, k); return rst; }