Медиана полного набора точно такая же. Какие проблемы?
Ну хорошо, надо сказать, что существует набор

такой, что медиана равна

, а значение

, где

- это функция, которую вычисляет алгоритм после выбрасывания

, не равно

. Если эта функция - не константа по

, то такое значение существует, если же константа, то она не может вычислять медиану.
Вообще если лезть в детали, то надо уже формально объявлять модель вычислений
Если хотите, рассмотрим формально такую модель: Программа - последовательность операторов следующего вида:
1.

- завершить работу и выдать значение

на выход
2.

,

- создать новую переменную и выбросить ее соответственно. После выбрасывания переменной ее использование запрещено.
3.

, где

- вычислимая функция, - присваивание
4.

, где

- вычислимый предикат, а

и

- программы, - ветвление.
Вначале у нас есть набор переменных

, в первых

находятся элементы коллекции, начиная с

находится специальное значение

. Все значения, кроме

- целые числа, для простоты.
Это, конечно, не C++, но сформулировать и доказать утверждение, соответствующее задаче, в этой модели можно.