2012-06-21 10 views
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Dadas dos matrices, ¿cómo encontrar el elemento máximo que es común a ambas matrices?¿Busca el elemento máximo que es común en dos matrices?

Estaba pensando en ordenar las matrices (n log n) y luego realizar la búsqueda binaria de cada elemento de una matriz ordenada (empezando por una más grande) en otra matriz hasta que se encuentre la coincidencia.

por ejemplo:

a = [1,2,5,4,3] 
b = [9,8,3] 

Maximum common element in these array is 3 

¿Podemos hacer algo mejor que log n n?

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que ayuda a la complejidad global, pero en su último paso, una búsqueda lineal, con una salida anticipada cuando encuentre un valor demasiado pequeño, probablemente sea más rápido que una búsqueda binaria. Cada vez puede reiniciar desde la última vez que lo dejó (no desde el principio), porque el valor que está buscando es menor que el último valor que buscó. Por lo tanto, el tiempo total de búsqueda es O (el tamaño de "otra matriz"), dividido de manera desigual entre los elementos de "una matriz ordenada". También podría hacer búsquedas de interpolación y cosas por el estilo. –

Respuesta

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Con un poco de espacio extra, puede hacer hash en 1 matriz, luego hacer un contenedor en cada elemento de la otra matriz, manteniendo un registro del mayor valor que devuelve verdadero. Sería O (n).

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Solo golpéame. Por supuesto, si los hash no son únicos, la complejidad del tiempo podría ser un poco mayor (verificar que una coincidencia hash es una coincidencia real requeriría una búsqueda) ... si los hashes son únicos, incurrirá en un costo de almacenamiento O (n). – Patrick87

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Puede usar el espacio O(N).
Simplemente ve a través del primer conjunto y coloca todos los elementos en un HashTable. Esto es O(N)
Luego vaya a través de la segunda matriz manteniendo un registro del máximo actual y verificando si el elemento está en el HashTable. Esto también es O(N). tiempo de ejecución Así total es O(N) y O(N) espacio adicional para el Ejemplo HashTable

en Java:

public static int getMaxCommon(int[] a, int[] b){ 
    Set<Integer> firstArray = new HashSet<Integer>(Arrays.asList(a)); 
    int currentMax = Integer.MIN_VALUE; 
    for(Integer n:b){ 
    if(firstArray.contains(n)){ 
     if(currentMax < n){ 
       currentMax = n 
     } 
    } 
    } 
    return currentMax; 
} 
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Si bien depende de la complejidad de tiempo de las diversas operaciones en idiomas específicos, ¿qué hay de la creación de conjuntos de las matrices y encontrar el valor máximo en la intersección de los dos conjuntos? Pasando por las complejidades del tiempo para las operaciones en Python, sería, en promedio, O (n) para las asignaciones establecidas, O (n) para las intersecciones, y O (n) para encontrar el valor máximo. Entonces, el caso promedio sería O (n).

¡Sin embargo! El peor de los casos sería O (len (a) * len (b)) -> O (n^2), debido a la complejidad del tiempo del peor caso de las intersecciones establecidas.

Más información aquí, si usted está interesado: http://wiki.python.org/moin/TimeComplexity

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Si ya conoce el rango de números que estén en sus matrices, puede realizar contando especie, y luego realizar la búsqueda binaria como usted quería. Esto produciría O (n) tiempo de ejecución.

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Pseudocódigo:

sort list1 in descending order 
sort list2 in descending order 
item *p1 = list1 
item *p2 = list2 
while ((*p1 != *p2) && (haven't hit the end of either list)) 
    if (*p1 > *p2) 
    ++p1; 
    else 
    ++p2; 
// here, either we have *p1 == *p2, or we hit the end of one of the lists 
if (*p1 == *p2) 
    return *p1; 
return NOT_FOUND; 
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¿El 'sort list1 en orden descendente' es una operación' O (N) '? No lo creo.A menos que haya calculado un algoritmo de clasificación 'O (N)' – Cratylus

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No, a menos que haya descubierto un nuevo algoritmo de clasificación. Sigue siendo O (n log n) para la clasificación + O (N) para el escaneo = O (N log n) en general. Estoy bastante seguro de que no puedes hacerlo mejor a menos que puedas hacer ciertas suposiciones sobre el orden de las listas al principio. – twalberg

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El OP ya sabe que puede usar la ordenación como un paso de preprocesamiento a costa de la clasificación. El OP es sobre un enfoque 'O (N)'. Si lo ordena claramente no lo es, de ahí mi comentario sobre cómo calcular un nuevo algoritmo de clasificación – Cratylus

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No es un ideal, sino una solución simple, O (len (matriz1) + len (matriz2))

import sys 


def find_max_in_common(array1, array2): 
    array1 = set(array1) 
    array2 = set(array2) 

    item_lookup = {} 

    for item in array1: 
     item_lookup[item] = True 

    max_item = -sys.maxsize 

    intersection = False 

    for item in array2: 
     if not item_lookup.get(item, None): 
      continue 
     else: 
      intersection = True 
      if item > max_item: 
       max_item = item 

    return None if not intersection else max_item 
No
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