Suppose an array sorted in ascending order is rotated at some pivot unknown to you beforehand.
(i.e., [0,1,2,4,5,6,7]
might become [4,5,6,7,0,1,2]
).
Find the minimum element.
You may assume no duplicate exists in the array.
Example 1:
Input: [3,4,5,1,2] Output: 1
Example 2:
Input: [4,5,6,7,0,1,2] Output: 0
分析:遇到查询已排序数组第一个应该想到的方法应该是二分法,时间复杂度低,运算快。
二分法:正常版:
时间复杂度
二分查找也称为折半查找,每次都能将查找区间减半,这种折半特性的算法时间复杂度为 O(logN)。
m 计算
有两种计算中值 m 的方式:
- m = (l + h) / 2
- m = l + (h - l) / 2
l + h 可能出现加法溢出,最好使用第二种方式。
返回值
循环退出时如果仍然没有查找到 key,那么表示查找失败。可以有两种返回值:
- -1:以一个错误码表示没有查找到 key
- l:将 key 插入到 nums 中的正确位置
变种
二分查找可以有很多变种,变种实现要注意边界值的判断。例如在一个有重复元素的数组中查找 key 的最左位置的实现如下:
该实现和正常实现有以下不同:
- 循环条件为 l < h
- h 的赋值表达式为 h = m
- 最后返回 l 而不是 -1
这道题和昨天的278. First Bad Version (Easy)都用了变种的方式。
本题解法:
分析:最小值的位置有三种可能:最小值在中间,最小值在左边,最小值在右边。如果中间值<右边的值。则最小值在中间或左边,反之,在右边。知道规律后就好写了。
4 5 1 2 3
5 1 2 3 4
3 4 5 1 2
时间复杂度:o(logn) 空间复杂度:o(1)
什么时候用变种什么时候用正常解法呢?
一般来讲,已知目标数,查找与目标数相关内容,则用正常版,
如果需要自己确定目标数,一般通过巧妙设置low,mid,high的值用变种解法做。