【算法】搜索旋转排序数组难度:中等; 整数数组 nums 按升序排列,数组中的值 互不相同 。 在传递给函数之前,num
难度:中等;
整数数组 nums
按升序排列,数组中的值 互不相同 。
在传递给函数之前,nums
在预先未知的某个下标 k
(0 <= k < nums.length
)上进行了 旋转,使数组变为 [nums[k], nums[k+1], ..., nums[n-1], nums[0], nums[1], ..., nums[k-1]]
(下标 从 0 开始 计数)。例如, [0,1,2,4,5,6,7]
在下标 3
处经旋转后可能变为 [4,5,6,7,0,1,2]
。
给你 旋转后 的数组 nums
和一个整数 target
,如果 nums
中存在这个目标值 target
,则返回它的下标,否则返回 -1
。
你必须设计一个时间复杂度为 O(log n)
的算法解决此问题。
示例 1:
输入:nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
输出:4
示例 2:
输入:nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 3
输出:-1
示例 3:
输入:nums = [1], target = 0
输出:-1
提示:
1 <= nums.length <= 5000
-104 <= nums[i] <= 104
nums
中的每个值都 独一无二- 题目数据保证
nums
在预先未知的某个下标上进行了旋转 -104 <= target <= 104
解题思路:
这道题目可以通过修改二分查找算法来解决,以适应旋转数组的特性。解题的关键在于识别旋转点,并利用旋转点两侧升序的性质来进行查找。
- 初始化指针:设置两个指针
left
和right
,分别初始化为数组的起始位置(0)和结束位置(nums.length - 1
)。 - 查找旋转点:首先,我们需要找到旋转点,即数组中最小元素的位置。这是因为旋转数组被分成了两个升序子数组,最小元素就是旋转点。我们可以通过二分查找来找到旋转点。
- 修改二分查找:在找到旋转点后,我们知道数组的前半部分和后半部分都是升序的。接着,我们比较
target
和nums[left]
以及nums[right]
,来决定target
可能在哪一部分中。
- 如果
target
在nums[left]
和nums[right]
之间(包括边界),那么target
可能在当前子数组中。 - 否则,如果
target
小于nums[left]
或者大于nums[right]
,那么target
可能在另一个子数组中。
4. 二分查找:在确定了 target
可能所在的升序子数组后,我们就可以在该子数组中应用标准的二分查找算法。
5. 返回结果:如果在任一子数组中找到了 target
,则返回对应的下标;如果在所有子数组中都没有找到 target
,则返回 -1
。
JavaScript代码实现:
/**
* @param {number[]} nums
* @param {number} target
* @return {number}
*/
var search = function(nums, target) {
let pivot = findPivot(nums);
if (pivot === 0) {
return binarySearch(nums, 0, nums.length - 1, target);
}
if (target >= nums[0]) {
return binarySearch(nums, 0, pivot - 1, target);
} else {
return binarySearch(nums, pivot, nums.length - 1, target);
}
};
function findPivot(arr) {
let left = 0;
let right = arr.length - 1;
while (left < right) {
let mid = Math.floor((left + right) / 2);
if (arr[mid] > arr[right]) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid;
}
}
return left;
}
function binarySearch(arr, left, right, target) {
while (left <= right) {
let mid = Math.floor((left + right) / 2);
if (arr[mid] === target) {
return mid;
} else if (arr[mid] < target) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid - 1;
}
}
return -1;
}
// 示例调用
// console.log(search([4,5,6,7,0,1,2], 0)); // 输出: 4
// console.log(search([4,5,6,7,0,1,2], 3)); // 输出: -1
转载自:https://juejin.cn/post/7419532688972070921