☆打卡算法☆LeetCode 33、搜索旋转排序数组 算法解析

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一、题目

1、算法题目

“给定一个旋转后的数组和整数target,如果数组中存在整数target,则返回它的下标。”

题目链接:

来源:力扣(LeetCode)

链接:33. 搜索旋转排序数组 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)

2、题目描述

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 。

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

二、解题

1、思路分析

这个题可以使用二分查找的方法去查找指定的元素。

首先,在这道题中数组本身不是有序的,翻转后只有部分是有序的,比如按照整数6来说,从6分成前后两部分,总有一部分是有序的,所以我们二分查找的时候也需要确定哪个区域是有序的,之后再用二分查找。

2、代码实现

代码参考:

public class Solution 
{
    /// <summary>
    /// 旋转数组二分查找
    /// </summary>
    public int Search(int[] nums, int target)
    {
        int left = 0;
        int right = nums.Length - 1;
        while (left <= right)
        {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] == target) return mid;
            if (nums[left] == target) return left;
            if (nums[right] == target) return right;

            if (target > nums[right])//target位于第1数组
            {
                if (nums[mid] > nums[right])//mid也位于第1数组
                {
                    if (nums[mid] < target) left = mid + 1;
                    else if (nums[mid] > target) right = mid - 1;
                }
                else right = mid - 1; //mid位于第2数组,肯定比target小,右侧直接舍去
            }
            else//target位于第2数组
            {
                if (nums[mid] > nums[right]) left = mid + 1;//mid位于第1数组,肯定比target大,左侧直接舍去
                else//mid也位于第2数组
                {
                    if (nums[mid] < target) left = mid + 1;
                    else if (nums[mid] > target) right = mid - 1;
                }
            }
        }
        return -1;
    }   
}

image.png

3、时间复杂度

时间复杂度 : O(log n)

其中n为nums数组的大小,时间复杂度为二分查找的时间复杂度O(log n)

空间复杂度: O(1)

只需要常数级别的空间存放变量。

三、总结

将数组一分为二,其中一定有一个是有序的,另一个可能是有序,也能是部分有序。

此时有序部分用二分法查找。

无序部分再一分为二,其中一个一定有序,另一个可能有序,可能无序。 就这样循环。