1.题目简介
求一个旋转数组的最小值。( 把一个数组从最开始的若干个元素搬到数组的末尾,即为旋转数组。)
- 输入:一个递增排序数组的旋转
- 输出:数组的最小值
- 例子: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.
2.思路分析
最直观的解法是从头到尾顺序遍历,这种方法的时间复杂度为O(n)。这里并没有用到旋转数组的知识,显然不合题意。
结合提议,旋转数组从有序数组中的得来的,经过旋转后得到的两个部分也为有序的。在有序数组中查找首选二分法,可以把时间复杂度变为O(n)。由于是把递增数组中最开始的若干个元素移到末尾,那么经过旋转后,数组开头的元素一定是大于等于末尾的元素,这是循环的条件。
和二分法一样设置三个指针,low、mid和high,分别指向数组中的开头、中间和结尾元素。如果开头元素小于等于中间元素,证明前半部分是递增的,要找的最小值在后半部分,此时把low指向mid;同样的,如果中间元素的指小于等于最后元素的值,说明后面是递增序列,要找的元素在前半部分,把high指向mid。
那什么时候找到呢?当Low和high相邻时,且high所指的元素就时最小值。
例子:
arr = {3,4,5,1,2} ,low=0,high=4;mid=2; 经过依次查找,arr[low]<arr[mid];证明前半部分时递增序列,要查找的值在后半部分。 所以令low=mid=2;mid=3,第二次查找,arr[mid]=1,arr[high]=2,arr[mid]<arr[high],要查找的在后半部分 所以令high = mid = 3; 由于low和high已经相邻,找到元素,跳出循环注意:还要考虑两种特殊情况
3.代码
/*用二分法,查找返回旋转数组的最小值,时间复杂度为O(n)*/ public static int getMinOfRoateArray(int[] arr,int len) throws Exception { int min=0; int low = 0; int high = len - 1; int mid = low; if(arr==null||len==0) { throw new Exception("the array is illegal"); } while(arr[low]>=arr[high]) { if(high-low==1) { //相邻时候找到 mid = high; break; } mid = (low+high)/2; //特殊情况,中间 左右的值相等,只能顺序查找了 if(arr[low]==arr[high] && arr[mid] == arr[low]) { min = arr[0]; for(int i = 1 ; i < len ; i++) { if(arr[i]
4.相关-二分查找
//array为要排序的整型数组/**非递归*/ public int binarysearch(int x) { if(array.isEmpty()) { return -1; } int low = 0; int high = array.size()-1; while(low <= high) { int mid =(int) (high+low)/2; if(x == array.get(mid)){ return mid+1; } else if(xarray.get(mid)){ low = mid+1; } } return -1; } /**递归调用 * */ public int binarySearchR(int x , int low ,int high) { int mid = (low+high)/2; if(x < array.get(low)||x > array.get(high-1) ||low >high) { return -1; } if(x < array.get(mid)) { return binarySearchR(x,low, mid-1); } else if (x > array.get(mid)) { return binarySearchR(x,mid+1,high); } else { return mid+1; } }