153. 寻找旋转排序数组中的最小值
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 。
你必须设计一个时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。
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。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。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。提示:
n == nums.length1 <= n <= 5000-5000 <= nums[i] <= 5000nums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
解题思路
根据题意和上面的示例二,我们其实可以将这个数组抽象成两个上升区间,如下图所示:
我们这里以上图中的 D 为参考点,此时可以明显看到,AB 区间的元素都是要大于 CD 区间元素的,那么此时 mid 就有两种情况:
- 如果
mid落在AB区间,即nums[mid] > nums[n - 1],此时[A, mid]区间是可以舍去的,那么直接让left = mid + 1即可。 - 如果
mid落在CD区间,即nums[mid] ≤ nums[n - 1],此时[mid + 1, D]区间是可以舍去的,但是mid位置则不能直接舍去,因为mid可能就是我们要找的最终结果也就是C端点,此时我们只能让right = mid,防止跳出!
那么问题就变成了求右端点的二分题了,直接套模板就行!
但是这里有个问题,为什么以 D 点为参考点,就能一定保证 AB 区间要大于 CD 区间元素呢❓❓❓
这个是结合题意得来的,对于这个升序数组,只有一种特殊情况需要我们考虑,就是它翻转了多次之后,又变成了原来的模样,就是整个数组还是上升区间,如下图所示:
当我们继续套用上面的流程去走的时候会发现此时还是走得通的,因为 mid 一直都是要小于 right 处元素的,此时 right 会一直等于 mid,直到走到了 C 端点处找到最低值!
但是如果这道题换一个参考点,比如说换成了 A 点为参考点的话可以吗❓❓❓
是可以的,只不过这种情况就得多做一些边界处理,因为有可能整段是上升区间,此时就有一些越界的情况,这里就不多叙述了!
class Solution {
public:
int findMin(vector<int>& nums) {
int left = 0, right = nums.size() - 1;
while(left < right)
{
int mid = left + (right - left) / 2;
if(nums[mid] > nums[right])
left = mid + 1;
else
right = mid;
}
return nums[right];
}
};