模块三:二分——153.寻找旋转排序数组中的最小值

2024-04-26 03:28

本文主要是介绍模块三:二分——153.寻找旋转排序数组中的最小值,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 题目描述
  • 算法原理
    • 解法一:暴力查找
    • 解法二:二分查找
      • 疑问
  • 代码实现
    • 解法一:暴力查找
    • 解法二:C++
    • Java

题目描述

题目链接:153.寻找旋转排序数组中的最小值
在这里插入图片描述
根据题目的要求时间复杂度为O(log N)可知需要使用二分查找。

算法原理

解法一:暴力查找

遍历数组一遍,寻找数组最小值并返回,时间复杂度为O(N),因为需要遍历数组一遍,与本题要求不符,但是可以AC
PS:写这个解法的原因是因为我们最好想也最好写的解法就是暴力解法,经验不足的话都是靠暴力解法来做题的,搞懂了暴力解法之后,我们再去根据所学的算法和经验,借助画图,根据题目要求来优化我们的暴力解法,会让我们的基础比较扎实。

解法二:二分查找

在这里插入图片描述
⼆分的本质:找到⼀个判断标准,使得查找区间能够⼀分为⼆。(二段性
我们可以把数组划分成两部分,其中C点就是我们要的答案。通过图像我们可以发现, [A,B] 区间内的点都是严格⼤于 D 点的值的, C 点的值是严格⼩于 D 点的值的。但是当 [C,D] 区间只有⼀个元素的时候, C 点的值是可能等于 D 点的值的。
因此,初始化左右两个指针 left , right :然后根据 mid 的落点,我们可以这样划分下⼀次查询的区间:

  • 当 mid 在 [A,B] 区间的时候,也就是 mid 位置的值严格⼤于 D 点的值,下⼀次查询区间在 [mid + 1,right]上;
  • 当 mid 在 [C,D] 区间的时候,也就是 mid 位置的值严格⼩于等于 D 点的值,下次查询区间在 [left,mid] 上。
  • 当区间⻓度变成 1 的时候,就是我们要找的结果。

疑问

请问可以选择A点作为参照物吗?大家可以想一想
答案放在解法二的C++代码部分解答。

代码实现

解法一:暴力查找

class Solution {
public:int findMin(vector<int>& nums) {int ret = INT_MAX;for(int i = 0;i < nums.size();++i){ret = min(ret,nums[i]);}return ret;}
};

解法二:C++

class Solution {
public:int findMin(vector<int>& nums) {//根据二段性可以使用二分int left = 0,right = nums.size() - 1;if(nums[left] < nums[right])return nums[left];while(left < right){int mid = left + (right - left) / 2;//答案是可以的,但是需要写成if(nums[mid] >= nums[0]),因为//当left = mid的时候,即只有两个数的时候,我们会跑去AB部分找答案//这会导致部分用例无法通过if(nums[mid] > nums[nums.size() - 1])left = mid + 1;else right = mid;}return nums[left];}
};

Java

class Solution {public int findMin(int[] nums) {int left = 0, right = nums.length - 1;int x = nums[right]; // 标记⼀下最后⼀个位置的值while (left < right) {int mid = left + (right - left) / 2;if (nums[mid] > x)left = mid + 1;elseright = mid;}return nums[left];}
}

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