关于leetcode:每日一练7旋转数组的最小数字

title: 每日一练（7）：旋转数组的最小数字

categories:[剑指 offer]

tags:[每日一练]

date: 2022/01/20

每日一练（7）：旋转数组的最小数字

把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的开端，咱们称之为数组的旋转。

给你一个可能存在 反复 元素值的数组 numbers，它原来是一个升序排列的数组，并按上述情景进行了一次旋转。请返回旋转数组的最小元素。例如，数组

[3,4,5,1,2] 为 [1,2,3,4,5] 的一次旋转，该数组的最小值为 1。

示例 1：

输出：[3,4,5,1,2]

输入：1

示例 2：

输出：[2,2,2,0,1]

输入：0

起源：力扣（LeetCode）

链接：https://leetcode-cn.com/probl…

办法一：二分查找

算法流程：

• 1. 初始化：申明 i, j 双指针别离指向 nums 数组左右两端；

• 2. 循环二分：设 m = (i + j) / 2 为每次二分的中点（“/” 代表向下取整除法，因而恒有 i ≤ m < j），

  可分为以下三种状况：

  • 1. 当 nums[m] > nums[j] 时：m 肯定在 左排序数组 中，即旋转点 x 肯定在 [m + 1, j] 闭区间内，因而执行 i=m+1；
  • 2. 当 nums[m] < nums[j] 时：m 肯定在 右排序数组 中，即旋转点 x 肯定在 [i, m] 闭区间内，因而执行 j = m；
  • 3. 当 nums[m] = nums[j] 时：无奈判断 m 在哪个排序数组中，即无奈判断旋转点 x 在 [i, m] 还是 [m + 1, j] 区间中。解决方案：执行 j = j – 1 放大判断范畴，剖析见下文。
• 3. 返回值：当 i=j 时跳出二分循环，并返回 旋转点的值 nums[i] 即可。

复杂度：

• 工夫复杂度 O(log_2 N)：在特例状况下（例如 [1, 1, 1, 1]），会进化到 O(N)。
• 空间复杂度 O(1)：i , j , m 变量应用常数大小的额定空间。

int minArray(vector<int>& numbers) {int i = 0, j = numbers.size() - 1;
    while (i < j) {int m = (i + j) / 2;
        if (numbers[m] > numbers[j]) {//[m + 1, j] 闭区间内
            i = m + 1;
        } else if (numbers[m] < numbers[j]) {//[i, m] 闭区间内
            j = m;
        } else {// 放大判断范畴
            j--; 
        }
    }
    return numbers[i];
}

办法二：线性查找

实际上，当呈现 nums[m] = nums[j] 时，肯定有区间 [i, m] 内所有元素相等 或 区间 [m, j] 内所有元素相等（或两者皆满足）。对于寻找此类数组的最小值问题，可间接放弃二分查找，而应用线性查找代替。

int minArray(vector<int>& numbers) {int i = 0, j = numbers.size() - 1;
    while (i < j) {int m = (i + j) / 2;
        if (numbers[m] > numbers[j]) {//[m + 1, j] 闭区间内
            i = m + 1;
        } else if (numbers[m] < numbers[j]) {//[i, m] 闭区间内
            j = m;
        } else {
            int x = i;
            for(int k = i + 1; k < j; k++) {if(numbers[k] < numbers[x]) {x = k;}
            }
            return numbers[x];
        }
    }
    return numbers[i];
}