###### 1. Escreva uma função que recebe um vetor com n letras A’s e B’s e, por meio de trocas, move todos os A’s para o início do vetor. Sua função deve consumir tempo $O(n)$. A função vai receber o vetor C que possi n elementos. ``` OrdenaAB(C, n) 1. dir <- 1 2. esq <- n 3. enquanto dir < esq 4. se C[dir] igual 'A' 5. dir <- dir + 1 6 senão se C[esq] igual 'B' 7. esq <- esq + 1 8. senão 9. C[esq] <-> C[dir] 10. dir <- dir + 1 11. esq <- esq + 1 ``` Note que em cada interação obrigatoriamente dir vai ser subtraído ou esq vai ser adicionado. Com isso o número máximo de vezes que a linha 3 pode ser executada é $O(n)$. Note que as linhas posteriores a essa vão ser executadas menos vezes que essa, portanto o código continuará $O(n)$. ###### 2. Escreva uma função que rearranje um vetor v[p..r] de inteiros de modo que tenhamos v[p..j−1] ≤ 0 e v[j..r] > 0 para algum j em p..r+1. Faz sentido exigir que j esteja em p..r? Procure fazer uma função rápida que não use vetor auxiliar. Repita o exercício depois de trocar v[j..r] > 0 por v[j..r] ≥ 0. Faz sentido exigir que v[j] seja 0? ``` OrdenaZero(v, n) 1. dir <- 1 2. esq <- n 3. enquanto dir < esq 4. se C[dir] <= 0 5. dir <- dir + 1 6 senão se C[esq] > 0 7. esq <- esq + 1 8. senão 9. C[esq] <-> C[dir] 10. dir <- dir + 1 11. esq <- esq + 1 ``` Não faz muito sentido exigir que j esteja em p..r, pois pense no caso em que temo o vetor completo de números negativas, nesse caso se j estiver em p..r, algum desses elemntos será > 0, criando uma contradição. Para trocarmos v[j..r] > 0 por v[j..r] ≥ 0 basta alterar a linha 6 do programa. No entanto não faz sentido exigir que v[j] seja 0, pois dessa forma nunca saberíamos em qual parte do vetor encontramos os zeros. ###### 3. Sejam X[1..n] e Y [1..n] dois vetores, cada um contendo n números ordenados. Escreva um algoritmo $O(lg n)$ para encontrar uma das medianas de todos os 2n elementos nos vetores X e Y . Vamos tentar usar o método de divisão e consquista. Vamos supor que temos os seguintes vetores: 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 5 8 9 9 É claro que a mediana deles é 4 e 5. Vamos pegar a mediana do vetores: 1 2 3 (4) 5 6 7 1 2 3 (5) 8 9 9 O vetor em qual a mediana for menor deve ser aquele em que vamos pegar a parte da direita, o que a mediana for maior pegamos a da esquerda. 4 5 6 7 -> 4 (5) 6 7 -> 4 5 -> (4) 5 -> 4 1 2 3 5 -> 1 2 (3) 5 -> 3 5 -> 3 (5) -> 5 Na nossa função vamos ter dois vetores v1 e v2 com n elementos. Suponha que 3/2 = 1 ``` Mediana(v1, v2, p1, q1, p2, q2) 1. se q1-p1 = 0 2. retorna v1[p1] 3. 4. j1l <- p1+(q1-p1)/2 5. j2l <- p2+(q2-p2)/2 6. j1u <- p1+(q1-p1+1)/2 7. j2u <- p2+(q2-p2+1)/2 8. 9. tmpv1 <- v1[j1l] + v1[j1u] 10. tmpv2 <- v2[j2l] + v2[j2u] 11. 12. se tmpv1 > tmpv2 13. retorna Mediana(v1, v2, p1, j1l, j2u, q2) 15. senão 16. retorna Mediana(v1, v2, j1u, q1, p2, j2l) ``` ```ruby def Mediana(v1, v2, p1, q1, p2, q2) if q1-p1 == 0 return v1[p1] end j1l = p1+(q1-p1)/2 j2l = p2+(q2-p2)/2 j1u = p1+(q1-p1+1)/2 j2u = p2+(q2-p2+1)/2 tmpv1 = v1[j1l] + v1[j1u] tmpv2 = v2[j2l] + v2[j2u] if tmpv1 > tmpv2 return Mediana(v1, v2, p1, j1l, j2u, q2) else return Mediana(v1, v2, j1u, q1, p2, j2l) end end size = 30 v1 = Array.new(size) { rand(10...50) }.sort! v2 = Array.new(size) { rand(10...50) }.sort! puts v1.join(" ") puts v2.join(" ") puts Mediana(v1, v2, 0, size-1, 0, size-1) puts (v1+v2).sort[size-1, 2].join(" ") ```