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。
NOTE:给出的所有元素都大于0,若数组大小为0,请返回0。

思路:

旋转之后的数组实际上可以划分成两个有序的子数组:前面子数组的大小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:

(1)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(没有重复的元素)。

但是如果不是旋转,第一个元素肯定小于最后一个元素。

(2)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。

(3)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。

所以需要对相同的数字进行缩小范围。

 1 import java.util.ArrayList;
 2 
 3 public class Solution {
 4     public int minNumberInRotateArray(int[] array) {
 5 
 6         if (array == null || array.length == 0)
 7             return 0;
 8         int low = 0;
 9         int high = array.length - 1;
10         int mid = low;
11         while (array[low] >= array[high]) {
12             if (array[low] == array[high]) {
13                 for (int i = low; i < array.length; i++) {
14                     if (array[low] != array[i]) {
15                         low = i - 1;
16                         break;
17                     }
18                 }
19                 for (int i = high; i >= 0; i--) {
20                     if (array[high] != array[i]) {
21                         high = i + 1;
22                         break;
23                     }
24                 }
25             }
26             if (high - low <= 1) {
27                 mid = high;
28                 break;
29             }
30             mid = (low + high) / 2;
31             if (array[mid] >= array[low]) {
32                 low = mid;
33             } else if (array[mid] <= array[high]) {
34                 high = mid;
35             }
36         }
37         return array[mid];
38     }
39 }

这里的12-25行来对相同的数字进行缩小范围。

原文地址:https://www.cnblogs.com/LoganChen/p/6394325.html