给定一个长度为n的数组,求m次l,r区间内的中位数,用c++解决
时间: 2024-09-30 18:04:30 浏览: 45
在C++中,我们可以使用优先队列(`priority_queue`)和快速选择算法(QuickSelect)来高效地计算给定数组中每个区间的中位数。这个算法的时间复杂度通常能达到O(n),对于每个查询`l, r`都是如此。
首先,我们需要对整个数组进行排序。然后,针对每个区间`[l, r]`,我们可以在O(log m)时间内找到第`(r-l+1)/2`小(如果(r-l)是奇数)或第`(r-l+2)/2`小(如果(r-l)是偶数)的元素,这是由于快速选择算法的特性。这里我们使用两个堆来辅助操作:
1. 初始化两个优先队列,一个大顶堆(`greater<int>`),用于存储小于中间值的元素;另一个小顶堆(`greater_equal<int>`),用于存储大于等于中间值的元素。
2. 对于每个区间 `[l, r]`,从数组中取出元素并与堆进行交互,维护堆的性质:
- 如果元素位于中间位置,直接返回该元素;
- 如果元素比当前中间值小,入大顶堆;
- 如果元素比当前中间值大,入小顶堆,并调整堆的大小,以保持堆的正确结构。
3. 当处理完所有元素后,如果`l`是奇数,中位数就是堆顶的大顶堆元素;如果是偶数,则中位数是堆顶元素和倒数第二个元素的平均值。
以下是简单的伪代码概述:
```cpp
void quick_select(vector<int>& arr, int l, int r, int k) {
// ... 实现快速选择算法
}
int find_median(vector<int>& nums, int start, int end, int target) {
if (start == end)
return nums[start];
// ... 使用快速选择找到第k小的元素
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> max_heap;
priority_queue<int, vector<int>, greater_equal<int>> min_heap;
// ... 使用两个堆来找到目标中位数
}
int median_query(vector<int>& nums, vector<pair<int, int>>& queries) {
sort(nums.begin(), nums.end());
for (auto [l, r] : queries) {
cout << find_median(nums, l, r, (r-l+1)/2) << endl;
}
}
```
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