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  • 旋转数组的最小数字

    题目描述

      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。
     

    算法设计思想

    1. 暴力查找(Bruteforce Search):把旋转数组从前到后遍历一遍,其时间复杂度为 O(n)。很明显,这种思想非常直接粗暴,没有用到旋转数组的性质。

    2. 二分查找(Binary Search):每次查找都把旋转数组平均分成两部分,通过比较当前旋转数组两端点中间点的值,判断最小值在数组的哪一部分,从而达到缩小搜索范围的目的。其中,两端点为当前的旋转数组索引最小索引最大的元素,中间点为这两部分子数组的连结元素,也可以看做为轴枢点(pivot point),这里取旋转数组的最小索引和最大索引的算术平均值(向下取整)作为索引,其对应的元素作为中间点。具体过程,如图 2.10 所示。

    需要注意,当旋转数组的两端点的值都与中间点的值相等时,因为无法判断最小值在哪一部分,因此需要采用顺序查找方法,即暴力查找。其示例如图 2.11 所示。

    注意:

    1)如果把排序数组的前面的0个元素搬到最后面,即排序数组本身,这仍是一个旋转数组,此时,数组中的第一个数字就是最小数字,可以直接返回,所以把中间元素mid初始化为0。

    2)如果第一个指针指向的元素、第二个指针指向的元素和中间元素相同,则无法判断中间元素是属于哪个子数组,也就无法移动两个指针来缩小查找范围,此时还是要用顺序查找的方法。

    class Solution:
    
        def minNumberInRotateArray(self, rotateArray):
            if len(rotateArray) == 0:
                return 0
            index1 = 0
            index2 = len(rotateArray)-1
            indexMid = index1
    
            while rotateArray[index1] >= rotateArray[index2]:
                if index2 - index1 == 1:
                    indexMid = index2
                    break
                indexMid = (index1 + index2) // 2
    
                def MinInorder(self, rotateArray, index1, index2):
                    result = rotateArray[index1]
                    for i in range(index1+1,index2+1):
                        if result > rotateArray[i]:
                            result = rotateArray[i]
                    return result
    
                if rotateArray[index1] == rotateArray[index2] and rotateArray[indexMid] == rotateArray[index1]:
                    return MinInorder(rotateArray,index1,index2)
                if rotateArray[indexMid] >= rotateArray[index1]:
                    index1 = indexMid
                elif rotateArray[indexMid] <= rotateArray[index2]:
                    index2 = indexMid
            return rotateArray[indexMid]
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/tianqizhi/p/9630746.html
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