题目
把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾,我们称之为数组的旋转。 输入一个非递减排序的数组的一个旋转,输出旋转数组的最小元素。
例如数组 {3,4,5,1,2} 为 {1,2,3,4,5} 的一个旋转,该数组的最小值为1。
原来的:{1,2,3,4,5}
旋转后:{3,4,5,1,2}
NOTE:给出的所有元素都大于0,若数组大小为0,请返回0。
详解
旋转之后的数组实际上可以划分成两个有序的子数组:前面子数组的值 都大于 后面子数组中的元素。
注意到实际上最小的元素就是两个子数组的分界线。本题目给出的数组一定程度上是排序的,因此我们试着用二分查找法寻找这个最小的元素。
思路:
- 我们用两个指针left,right分别指向数组的第一个元素和最后一个元素。
按照题目的旋转的规则,第一个元素应该是大于最后一个元素的没. 重复的元素)。 但是如果不是旋转,第一个元素肯定小于最后一个元素。
- 找到数组的中间元素。
- 中间元素大于第一个元素,则中间元素位于前面的递增子数组,此时最小元素位于中间元素的后面。我们可以让第一个指针left指向中间元素。 移动之后,第一个指针仍然位于前面的递增数组中。
- 中间元素小于第一个元素,则中间元素位于后面的递增子数组,此时最小元素位于中间元素的前面。我们可以让第二个指针right指向中间元素。 移动之后,第二个指针仍然位于后面的递增数组中。 这样可以缩小寻找的范围。
- 按照以上思路,第一个指针left总是指向前面递增数组的元素,第二个指针right总是指向后面递增的数组元素。
最终第一个指针将指向前面数组的最后一个元素,第二个指针指向后面数组中的第一个元素。 也就是说他们将指向两个相邻的元素,而第二个指针指向的刚好是最小的元素,这就是循环的结束条件。
到目前为止以上思路很耗的解决了没有重复数字的情况,这一道题目添加上了这一要求,有了重复数字。
因此这一道题目比上一道题目多了些特殊情况:
我们看一组例子:{1,0,1,1,1} 和 {1,1, 1,0,1} 都可以看成是递增排序数组{0,1,1,1,1}的旋转。
这种情况下我们无法继续用上一道题目的解法,去解决这道题目。因为在这两个数组中,第一个数字,最后一个数字,中间数字都是1。
第一种情况下,中间数字位于后面的子数组,第二种情况,中间数字位于前面的子数组。
因此当两个指针指向的数字和中间数字相同的时候,我们无法确定中间数字1是属于前面的子数组(绿色表示)还是属于后面的子数组(紫色表示)。 也就无法移动指针来缩小查找的范围。
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https://www.nowcoder.com/questionTerminal/9f3231a991af4f55b95579b44b7a01ba?f=discussion
JS实现
function minNumberInRotateArray(rotateArray) {
// write code here
const len = rotateArray.length;
if (len === 0) {
return 0;
}
let low = 0;
let high = len - 1;
while (low < high) {
const mid = low + Math.floor((high - low) / 2);
//(1)中间元素大于最后一个元素,则中间元素位于前面的递增子数组,low=mid+1,缩小左边界
//(2)中间元素等于最后一个元素,则中间元素位于后面的递增子数组,high=high-1,缩小右边界
//(3)中间元素小于最后一个元素,则中间元素位于后面的递增子数组,我们直接让high=mid,缩小右边界
if (rotateArray[mid] > rotateArray[high]) {
low = mid + 1; //(1)
} else if (rotateArray[mid] == rotateArray[high]) {
high = high - 1; //(2)
} else {
high = mid; //(3)
}
}
return rotateArray[low];
}
Go实现
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
nums := []int{3, 4, 5, 1, 2}
fmt.Println(minArray(nums))
}
func minArray(arr []int) int {
low := 0
high := len(arr) - 1
for low < high {
mid := low + (high-low)/2
if arr[mid] < arr[high] {
high = mid
} else if arr[mid] > arr[high] {
low = mid + 1
} else {
high--
}
}
return arr[low]
}
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《剑指offer》— JavaScript(6)旋转数组的最小数字 https://www.cnblogs.com/t1amo/p/7107181.html