c - C 中的滚动中位数 - Turlach 实现

Question

有谁知道在 C 中是否有 Turlach 滚动中值算法的干净实现？我在将 R 版本移植到干净的 C 版本时遇到问题。参见 here有关该算法的更多详细信息。

编辑:正如 darkcminor 指出的那样，matlab 有一个函数 medfilt2 调用 ordf 这是滚动顺序统计算法的 c 实现。我相信该算法比 O(n^2) 更快，但它不是开源的，我不想购买图像处理工具箱。

Answer 1

我已经实现了 rolling median calculator in C here (Gist) .它使用 max-median-min 堆结构:中位数位于 heap[0](位于 K-item 数组的中心)。从 heap[1] 开始有一个 minheap，在 heap[-1] 有一个 maxheap(使用负索引)。
它与 Turlach implementation from the R source 不完全相同:这个支持即时插入值，而 R 版本一次作用于整个缓冲区。但我相信时间复杂度是一样的。它可以很容易地用于实现整个缓冲区版本(可能添加一些代码来处理 R 的“endrules”)。

接口(interface):

//Customize for your data Item type
typedef int Item;
#define ItemLess(a,b)  ((a)<(b))
#define ItemMean(a,b)  (((a)+(b))/2)

typedef struct Mediator_t Mediator;

//creates new Mediator: to calculate `nItems` running median. 
//mallocs single block of memory, caller must free.
Mediator* MediatorNew(int nItems);

//returns median item (or average of 2 when item count is even)
Item MediatorMedian(Mediator* m);

//Inserts item, maintains median in O(lg nItems)
void MediatorInsert(Mediator* m, Item v)
{
   int isNew = (m->ct < m->N);
   int p = m->pos[m->idx];
   Item old = m->data[m->idx];
   m->data[m->idx] = v;
   m->idx = (m->idx+1) % m->N;
   m->ct += isNew;
   if (p > 0)         //new item is in minHeap
   {  if (!isNew && ItemLess(old, v)) { minSortDown(m, p*2);  }
      else if (minSortUp(m, p)) { maxSortDown(m,-1); }
   }
   else if (p < 0)   //new item is in maxheap
   {  if (!isNew && ItemLess(v, old)) { maxSortDown(m, p*2); }
      else if (maxSortUp(m, p)) { minSortDown(m, 1); }
   }
   else            //new item is at median
   {  if (maxCt(m)) { maxSortDown(m,-1); }
      if (minCt(m)) { minSortDown(m, 1); }
   }
}