【Grind75Hard】12問目 4. Median of Two Sorted Arrays

grind75_hard/4_Median of Two Sorted Arrays/level_1.py

@@ -0,0 +1,60 @@
+# 2つのリストをマージしたものを作成していく(マージソートの要領)
+# O(m + n)
+class Solution:
+    def findMedianSortedArrays(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> float:
+        marged_list = []
+        i = 0
+        j = 0
+        while i < len(nums1) and j < len(nums2):
+            if (len(nums1) + len(nums2)) // 2 < i + j:
+                break
+            if nums1[i] <= nums2[j]:
+                marged_list.append(nums1[i])
+                i += 1
+            else:
+                marged_list.append(nums2[j])
+                j += 1
+        else:
+            if len(nums1) <= i:
+                marged_list += nums2[j : (len(nums1) + len(nums2)) // 2 - i + 1]
+            else:
+                marged_list += nums1[i : (len(nums1) + len(nums2)) // 2 - j + 1]
+
+        if (len(nums1) + len(nums2)) % 2 == 1:
+            return marged_list[-1]
+        else:
+            return (marged_list[-2] + marged_list[-1]) / 2
+
+
+# 2分探索
+# k番目に小さい要素を求める関数を作成
+# 小さい方からk-1個を削除すればk番目に小さいものは求められる。
+# nums1: [1, 4, 5, 7, 9] nums2: [2, 3, 6, 8]
+# nums1[3]=5 > nums2[1]=3 なので、nums2[0], nums2[1]は中央値にならないから捨てる
+# というように、小さい方からk-1個を削除していく
+# O(log(min(m, n)))
+class Solution:
+    def findMedianSortedArrays(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> float:
+        # k=0のとき最小値を返す
+        def get_kth_small(k, a_start, a_end, b_start, b_end):
+            if a_start >= a_end:
+                return nums2[k - a_start]
+            if b_start >= b_end:
+                return nums1[k - b_start]
+            a_middle = (a_start + a_end) // 2
+            b_middle = (b_start + b_end) // 2
+            if a_middle + b_middle < k:
+                if nums1[a_middle] < nums2[b_middle]:
+                    return get_kth_small(k, a_middle + 1, a_end, b_start, b_end)
+                return get_kth_small(k, a_start, a_end, b_middle + 1, b_end)
+            if nums1[a_middle] < nums2[b_middle]:
+                return get_kth_small(k, a_start, a_end, b_start, b_middle)
+            return get_kth_small(k, a_start, a_middle, b_start, b_end)
+
+        nums_length = len(nums1) + len(nums2)
+        if nums_length % 2 == 1:
+            return get_kth_small(nums_length // 2, 0, len(nums1), 0, len(nums2))
+        return (
+            get_kth_small(nums_length // 2 - 1, 0, len(nums1), 0, len(nums2))
+            + get_kth_small(nums_length // 2, 0, len(nums1), 0, len(nums2))
+        ) / 2

grind75_hard/4_Median of Two Sorted Arrays/level_2.py

@@ -0,0 +1,26 @@
+# 2分探索
+# インデックスではなく、配列を渡すように修正
+class Solution:
+    def findMedianSortedArrays(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> float:
+        def get_kth_small(k, nums1, nums2):
+            if not nums1:
+                return nums2[k]
+            if not nums2:
+                return nums1[k]
+            middle_1 = len(nums1) // 2
+            middle_2 = len(nums2) // 2
+            if middle_1 + middle_2 < k:
+                if nums1[middle_1] < nums2[middle_2]:
+                    return get_kth_small(k - middle_1 - 1, nums1[middle_1 + 1 :], nums2)
+                return get_kth_small(k - middle_2 - 1, nums1, nums2[middle_2 + 1 :])
+            if nums1[middle_1] < nums2[middle_2]:
+                return get_kth_small(k, nums1, nums2[:middle_2])
+            return get_kth_small(k, nums1[:middle_1], nums2)
+
+        nums_length = len(nums1) + len(nums2)
+        if nums_length % 2 == 1:
+            return get_kth_small(nums_length // 2, nums1, nums2)
+        return (
+            get_kth_small(nums_length // 2 - 1, nums1, nums2)
+            + get_kth_small(nums_length // 2, nums1, nums2)
+        ) / 2

grind75_hard/4_Median of Two Sorted Arrays/level_3.py

@@ -0,0 +1,24 @@
+class Solution:
+    def findMedianSortedArrays(self, nums1: List[int], nums2: List[int]) -> float:
+        def get_kth_small(k, nums1, nums2):
+            if not nums1:
+                return nums2[k]
+            if not nums2:
+                return nums1[k]
+            middle_1 = len(nums1) // 2
+            middle_2 = len(nums2) // 2
+            if middle_1 + middle_2 < k:
+                if nums1[middle_1] < nums2[middle_2]:
+                    return get_kth_small(k - middle_1 - 1, nums1[middle_1 + 1 :], nums2)
+                return get_kth_small(k - middle_2 - 1, nums1, nums2[middle_2 + 1 :])
+            if nums1[middle_1] < nums2[middle_2]:
+                return get_kth_small(k, nums1, nums2[:middle_2])
+            return get_kth_small(k, nums1[:middle_1], nums2)
+
+        nums_length = len(nums1) + len(nums2)
+        if nums_length % 2 == 1:
+            return get_kth_small(nums_length // 2, nums1, nums2)
+        return (
+            get_kth_small(nums_length // 2 - 1, nums1, nums2)
+            + get_kth_small(nums_length // 2, nums1, nums2)
+        ) / 2