9.1-1 同时找出最小值和次小值
比较过程同足球比赛淘汰赛阶段一样,两两比较,构成一个比较树。次小值只会出现在哪些跟最小值比较过的元素中,这些元素总共有的数目跟树高一样,为[lgn]。
所以,总共花费(n-1) + ([lgn]-1)
9.3-6 k分位数
先找第(k-1)/2个分位数,然后将数组分成两部分,在前一部分找(k-1)/2前的那些中位数,在后一部分找(k-1)/2后的那些中位数,则有T(k) = 2*T(k/2) + O(n)。每一层的代价均为O(n),总共有lgk层。即为O(nlgk)
9.3-7 最接近中位数的k个数
step1:求出数组S的中位数的值:O(n)
step2:计算数组每个数与中位数差的绝对值,存于另一个数组B中:O(n)
step3:求出数组B中第k小的数ret:O(n)
step4:计算数组S中与ret差的绝对值小于ret的数并输出:O(n)
9.3-8 两个排序数组的中位数
(1)找个数组X、Y的中位数x1,y1:O(1)
(2)如果它们相等,这就是要找的中位数。
(3)如果x1 < y1,则递归,在X中比x1大的b部分和Y中比y1小的c部分中找。
(4)如果x1 > y1,则递归,在X中比x1小的a部分和Y中比y1大的d部分中找。
X:[a部分]x1[b部分]
Y:[c部分]y1[d部分]
9-2 带权中位数
b) 使用最坏情况时间为O(nlgn)的排序算法对每个元素进行排序
然后,依次累加元素的权重,直到满足题目中公式。
c)step1:利用SELECT中寻找中位数的算法,找到中位数
step2:用中位数把数组分为三段,即A[1..q-1] < A[q] < A[q+1..r]
step3:计算A[1..q-1]和A[q+1..r]的权值和,看是否满足题目中的公式。
step4:若满足,A[q]就是所求的数。
step5:若不满足,就递归使用本算法进行查找。哪一半的权值和比0.5大,就在哪一半中找。
e)记f(x,y) = Sum{wi*(|x-xi| + |y-yi|)},即要最小化f(x,y)。
由于f(x,y) = Sum{wi*(|x-xi| + |y-yi|)}
= Sum{wi*|x-xi|} + Sum{wi*|y-yi|}
= g(x) + h(y)
所以有min{f(x,y)} = minx,y{g(x) + h(y)} = minx{miny{g(x) + h(y)}} = minx{g(x) + miny{h(y)}} = minx{g(x)} + miny{h(y)}
即分别解决两个一维带权中位数问题即可。