解题思路:
在数据流中,数据会不断涌入结构中,那么也就面临着需要多次动态调整以获得中位数。 因此实现的数据结构需要既需要快速找到中位数,也需要做到快速调整。
首先能想到就是
二叉搜索树,在平衡状态下,树顶必定是中间数,然后再根据长度的奇偶性决定是否取两个数。
此方法效率高,但是手动编写较费时费力。
根据只需获得中间数的想法,可以将数据分为左右两边,一边以最大堆的形式实现,可以快速获得左侧最大数, 另一边则以最小堆的形式实现。其中需要注意的一点就是左右侧数据的长度差不能超过1。 这种实现方式的效率与AVL平衡二叉搜索树的效率相近,但编写更快;
AVL 平衡二叉搜索树
平衡二叉查找树
:简称平衡二叉树。由前苏联的数学家
A
delse-
V
elskil 和
L
andis 在 1962 年提出的高度平衡的二叉树,根据科学家的英文名也称为 AVL 树。它具有如下几个性质:
可以是空树。
假如不是空树,任何一个结点的左子树与右子树都是平衡二叉树,并且高度之差的绝对值不超过 1。
查找、插入和删除在平均和最坏情况下的时间复杂度都是 O(log n);
图解:
(
图解来源-Maple
)
动态维护一个最大堆和最小堆,最大堆存储一半数据,最小堆存储一半数据,维持最大堆的堆顶比最小堆的堆顶小,并且两个堆的大小最多相差1。
插入新元素时,具体情况分析如下:
JS 实现:
const MedianFinder = function () {
const defaultCmp = (x, y) => x > y;
const swap = (arr, i, j) => ([arr[i], arr[j]] = [arr[j], arr[i]]);
class Heap {
constructor(cmp = defaultCmp) {
this.container = [];
this.cmp = cmp;
insert(data) {
const { container, cmp } = this;
container.push(data);
let index = this.size() - 1;
while (index) {
let parent = (index - 1) >> 1;
if (!cmp(container[index], container[parent])) {
return;
swap(container, index, parent);
index = parent;
pop() {
const { container, cmp } = this;
if (!this.size()) {
return null;
swap(container, 0, this.size() - 1);
const res = container.pop();
const length = this.size();
let index = 0,
exchange = index * 2 + 1;
while (exchange < length) {
let right = index * 2 + 2;
if (right < length && cmp(container[right], container[exchange])) {
exchange = right;
if (!cmp(container[exchange], container[index])) {
break;
swap(container, exchange, index);
index = exchange;
exchange = index * 2 + 1;
return res;
size() {
return this.container.length;
peek() {
if (this.size()) return this.container[0];
return null;
this.A = new Heap();
this.B = new Heap((x, y) => x < y);
MedianFinder.prototype.addNum = function (num) {
if (this.A.size() !== this.B.size()) {
this.A.insert(num);
this.B.insert(this.A.pop());
} else {
this.B.insert(num);
this.A.insert(this.B.pop());
MedianFinder.prototype.findMedian = function () {
return this.A.container.length === this.B.container.length
? (this.A.peek() + this.B.peek()) / 2
: this.A.peek();
基于图解再看代码实现,就太清晰了~~
OK,以上就是本篇分享~ 撰文不易,点赞鼓励👍👍👍
我是掘金安东尼,公众号同名,日拱一卒、日掘一金,再会~