4.寻找两个正序数组的中位数
给定两个大小分别为 m 和 n 的正序(从小到大)数组 nums1 和 nums2。请你找出并返回这两个正序数组的 中位数 。算法的时间复杂度应该为 O(log (m+n)) 。(暗示我们用二分法)
输入:nums1 = [1,3], nums2 = [2]
输出:2.00000
解释:合并数组 = [1,2,3] ,中位数 2输入:nums1 = [1,2], nums2 = [3,4]
输出:2.50000
解释:合并数组 = [1,2,3,4] ,中位数 (2 + 3) / 2 = 2.5
一. 暴力解法
长度之和为奇数时,返回1个中位数;长度之和为偶数时,返回合并排序后中间两数的平均数。
如果不考虑复杂度的限制,可以想到先合并两个数组,再排序找到中位数。这个方法的弊端是浪费了“数组正序”的条件。时间复杂度取决于排序算法的时间复杂度,利用快速排序算法,它的时间复杂度是 。
合并两个有序数组,可以利用双指针比较元素大小,按序插入新的数组中。遍历完两个有序数组,可以得到一个更大的有序数组。归并排序的合并步骤,它的时间复杂度为 。
二. 二分查找
2.1 基于中位数的作用
在统计中,中位数被用来:将一个集合划分为两个长度相等的子集,其中一个子集中的元素总是大于另一个子集中的元素。中位数只跟分割线两边的元素有关,这道题可以转化成寻找两个正序数组中的分割线。

我们不必分别去确定分割线在两个数组中的位置,分割线两侧元素的数量是可以计算出来的。


需要额外确认:
- 第一个数组在分割线左边的最大值 小于 第二个数组在分割线右边的最小值。
- 第二个数组在分割线左边的最大值 小于 第一个数组在分割线右边的最小值。
2.2 基于中位数的计算
根据中位数的定义,当 m+n 是奇数时,中位数是两个有序数组中的第 (m+n)/2 个元素,当 m+n 是偶数时,中位数是两个有序数组中的第 (m+n)/2 个元素和第 (m+n)/2+1 个元素的平均值。
因此,这道题可以转化成寻找两个有序数组中的第 k 小的数,其中 k 为 (m+n)/2 或 (m+n)/2+1。
寻找两个有序数组中的第 k 小的数,可以先比较 A[k/2−1] 和 B[k/2−1] 之后,可以排除 k/2 个不可能是第 k 小的数,查找范围缩小了一半。同时,我们将在排
