面试题41. 数据流中的中位数

题目

如何得到一个数据流中的中位数?如果从数据流中读出奇数个数值,那么中位数就是所有数值排序之后位于中间的数值。如果从数据流中读出偶数个数值,那么中位数就是所有数值排序之后中间两个数的平均值。

例如,

[2,3,4] 的中位数是 3

[2,3] 的中位数是 (2 + 3) / 2 = 2.5

设计一个支持以下两种操作的数据结构:

  • void addNum(int num) - 从数据流中添加一个整数到数据结构中。
  • double findMedian() - 返回目前所有元素的中位数。

示例 1:

输入:["MedianFinder","addNum","addNum","findMedian","addNum","findMedian"]
[[],[1],[2],[],[3],[]]
输出:[null,null,null,1.50000,null,2.00000]

示例 2:

输入: ["MedianFinder","addNum","findMedian","addNum","findMedian"]
[[],[2],[],[3],[]]
输出:[null,null,2.00000,null,2.50000]</pre>

限制:

  • 最多会对 addNum、findMedia进行 50000 次调用。

注意:本题与主站 295 题相同:https://leetcode-cn.com/problems/find-median-from-data-stream/

解法

现在想要维持的结构是一直知道中位数在哪里,最直观的思路就是用排序的数组或者链表,让数据一直保持有序。
但是显然,这样做太重了,毕竟我只需要知道中位数的位置就好,两边的数字不需要有序,所以思路就是,把数据分成两边:
左边是比较小的数,但是右边界要比左边的都大;
右边是比较大的数,但是左边界要比右边的数都大。
显然左半边用一个大根堆,右半边用小根堆,输入数据时候维持两边一样多,中间的就是中位数。
1 5 4 3 2 6 | | 7 12 14 13 9 8
为了维持右半边整体比左半边大,可以插入堆后再pop出来,得到最大(最小)值。

class MedianFinder:

    def __init__(self):
        """
        initialize your data structure here.
        """
        self.minHeap = []
        # 用最小堆实现,插入取出的时候都取负数
        self.maxHeap = []


    def addNum(self, num: int) -> None:
        if len(self.minHeap) == len(self.maxHeap) :
            num = -heapq.heappushpop(self.maxHeap,-num)
            heapq.heappush(self.minHeap, num)
        else:
            num = heapq.heappushpop(self.minHeap,num)
            heapq.heappush(self.maxHeap, -num)

    def findMedian(self) -> float:
        if len(self.minHeap) == len(self.maxHeap):
            return (self.minHeap[0] - self.maxHeap[0])/2
        else:
            return self.minHeap[0]         



# Your MedianFinder object will be instantiated and called as such:
# obj = MedianFinder()
# obj.addNum(num)
# param_2 = obj.findMedian()

总结

heapq没有大根堆,用负数进去负数出来的方式。
插入数字的时候要pushpop才能保证右边小根堆最小的都比大根堆要大。
用两个堆数量是否相等判断奇偶,来决定插入哪个。
两个中位数取平均值。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 222,252评论 6 516
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 94,886评论 3 399
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 168,814评论 0 361
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,869评论 1 299
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,888评论 6 398
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 52,475评论 1 312
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 41,010评论 3 422
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,924评论 0 277
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 46,469评论 1 319
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,552评论 3 342
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,680评论 1 353
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 36,362评论 5 351
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 42,037评论 3 335
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,519评论 0 25
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,621评论 1 274
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 49,099评论 3 378
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,691评论 2 361

推荐阅读更多精彩内容