详解如何二分找分段有序数组的旋转点|Java 刷题打卡

简介: 详解如何二分找分段有序数组的旋转点|Java 刷题打卡

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题目描述



这是 LeetCode 上的 153. 寻找旋转排序数组中的最小值 ,难度为 中等


Tag : 「二分」


已知一个长度为 n 的数组,预先按照升序排列,经由 1 到 n 次 旋转 后,得到输入数组。


例如,原数组 nums = [0,1,2,4,5,6,7] 在变化后可能得到:


  • 若旋转 4 次,则可以得到 [4,5,6,7,0,1,2]
  • 若旋转 7 次,则可以得到 [0,1,2,4,5,6,7]


注意,数组 [a[0], a[1], a[2], ..., a[n-1]] 旋转一次 的结果为数组 [a[n-1], a[0], a[1], a[2], ..., a[n-2]] 。


给你一个元素值 互不相同 的数组 nums ,它原来是一个升序排列的数组,并按上述情形进行了多次旋转。请你找出并返回数组中的 最小元素 。


示例 1:


输入:nums = [3,4,5,1,2]
输出:1
解释:原数组为 [1,2,3,4,5] ,旋转 3 次得到输入数组。
复制代码


示例 2:


输入:nums = [4,5,6,7,0,1,2]
输出:0
解释:原数组为 [0,1,2,4,5,6,7] ,旋转 4 次得到输入数组。
复制代码


示例 3:


输入:nums = [11,13,15,17]
输出:11
解释:原数组为 [11,13,15,17] ,旋转 4 次得到输入数组。
复制代码


提示:


  • n == nums.length
  • 1 <= n <= 5000
  • -5000 <= nums[i] <= 5000
  • nums 中的所有整数 互不相同
  • nums 原来是一个升序排序的数组,并进行了 1 至 n 次旋转


二分查找



今天这道题和 81. 搜索旋转排序数组 II 相比,有了限制条件「所有整数互不相同」。


因此我们不需要进行「恢复二段性」的预处理,是可以做到严格 O(log{n})O(logn) 的复杂度。


我们仍然从「二分」的本质「二段性」进行出发分析:


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经过旋转的数组,显然前半段满足 >= nums[0],而后半段不满足 >= nums[0]。我们可以以此作为依据,通过「二分」找到旋转点。然后通过旋转点找到全局最小值即可。


代码:


class Solution {
    public int findMin(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int l = 0, r = n - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r + 1 >> 1;
            if (nums[mid] >= nums[0]) {
                l = mid;
            } else {
                r = mid - 1;
            }
        }
        return r + 1 < n ? nums[r + 1] : nums[0];
    }
}
复制代码


  • 时间复杂度:O(\log{n})O(logn)
  • 空间复杂度:O(1)O(1)


其他「二分」相关题解




最后



这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.153 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先将所有不带锁的题目刷完。


在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。


为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:github.com/SharingSour…


在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。

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