剑指 Offer 11. 旋转数组的最小数字

一个包含重复元素的升序数组在经过旋转之后，可以得到下面可视化的折线图：

其中横轴表示数组元素的下标，纵轴表示数组元素的值。图中标出了最小值的位置，是我们需要查找的目标。

我们考虑数组中的最后一个元素 x：在最小值右侧的元素，它们的值一定都小于等于 x；而在最小值左侧的元素，它们的值一定都大于等于 x。因此，我们可以根据这一条性质，通过二分查找的方法找出最小值。

在二分查找的每一步中，左边界为 low，右边界为 high，区间的中点为 pivot，最小值就在该区间内。我们将中轴元素 numbers[pivot] 与右边界元素 numbers[high] 进行比较，可能会有以下的三种情况：

第一种情况是 numbers[pivot]<numbers[high]。如下图所示，这说明 numbers[pivot] 是最小值右侧的元素，因此我们可以忽略二分查找区间的右半部分。

第二种情况是 numbers[pivot]>numbers[high]。如下图所示，这说明 numbers[pivot] 是最小值左侧的元素，因此我们可以忽略二分查找区间的左半部分。

第三种情况是 numbers[pivot]==numbers[high]。如下图所示，由于重复元素的存在，我们并不能确定 numbers[pivot] 究竟在最小值的左侧还是右侧，因此我们不能莽撞地忽略某一部分的元素。我们唯一可以知道的是，由于它们的值相同，所以无论 numbers[high] 是不是最小值，都有一个它的「替代品」numbers[pivot]，因此我们可以忽略二分查找区间的右端点。

当二分查找结束时，我们就得到了最小值所在的位置。

class Solution {
public:
    int minArray(vector<int>& numbers) {
        int n  =numbers.size();
        int l = 0, r = n - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r >> 1;
            if(numbers[mid] < numbers[r]) 
                r = mid;
            else if(numbers[mid] > numbers[r]) 
                l = mid + 1;
            else
                r--;
        }
        return numbers[l];
    }
};