📅  最后修改于: 2023-12-03 15:37:47.376000             🧑  作者: Mango
在解决算法问题时,可能会遇到在一个数组上进行多次加法操作的情况,然后要求最大化数组的中位数。本文将介绍如何使用堆来解决这个问题。
这个算法需要使用小根堆和大根堆来维护中位数。首先,将数组中的每个元素加上K,然后将数组划分为两个部分,一个包含前一半的元素,另一个包含后一半。
假设数组长度为n,n为偶数,则前一半包含前n/2个元素,后一半包含后n/2个元素;如果n为奇数,则前一半包含前(n+1)/2个元素,后一半包含后(n-1)/2个元素。
接下来,我们需要使用两个堆,一个小根堆和一个大根堆,来维护中位数。小根堆包含后一半的元素,它将这些元素按升序排序。大根堆包含前一半的元素,它将这些元素按降序排序。
当数组长度为偶数时,中位数为前一半的最后一个元素和后一半的第一个元素的平均值;否则,中位数为后一半的第一个元素。
因此,我们可以在每次添加元素时,将元素添加到小根堆或大根堆中,然后调整两个堆的大小以保持中位数的正确性。
下面是使用Python实现该算法的代码:
import heapq
def find_max_median(nums, k):
for i in range(len(nums)):
nums[i] += k
n = len(nums)
min_heap = []
max_heap = []
def get_median():
if n % 2 == 0:
return (max_heap[0] - min_heap[0]) / 2
else:
return min_heap[0]
def rebalance():
while len(min_heap) > len(max_heap) + 1:
heapq.heappush(max_heap, -heapq.heappop(min_heap))
while len(max_heap) > len(min_heap):
heapq.heappush(min_heap, -heapq.heappop(max_heap))
for i in range(n):
heapq.heappush(max_heap, -nums[i])
heapq.heappush(min_heap, -heapq.heappop(max_heap))
rebalance()
return get_median()
该算法的时间复杂度为O(nlogn),其中n为数组的长度。