搜索旋转排序数组 II

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一、题目: leetcode 搜索旋转排序数组 II 已知存在一个按非降序排列的整数数组 nums ,数组中的值不必互不相同。

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, [0,1,2,4,4,4,5,6,6,7] 在下标 5 处经旋转后可能变为 [4,5,6,6,7,0,1,2,4,4] 。

给你 旋转后 的数组 nums 和一个整数 target ,请你编写一个函数来判断给定的目标值是否存在于数组中。如果 nums 中存在这个目标值 target ,则返回 true ,否则返回 false 。

你必须尽可能减少整个操作步骤。

示例 1:

输入:nums = [2,5,6,0,0,1,2], target = 0
输出:true

示例 2:

输入:nums = [2,5,6,0,0,1,2], target = 3
输出:false

提示:

1 <= nums.length <= 5000
-104 <= nums[i] <= 104
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

进阶:

这是 搜索旋转排序数组 的延伸题目,本题中的 nums  可能包含重复元素。
这会影响到程序的时间复杂度吗?会有怎样的影响,为什么?

二、题解

1.解读 有一个原本为升序排序的数组nums,经过某个未知的下标k处进行了旋转,使其由原来升序的数组[0, k, nums.length]旋转变为半升序的数组[k, nums.length, 0],就是数组左边界到下标k部分的元素和 下标k到数组右边界的元素前后交换了,并且原本升序的数组中可能存在重复元素,要求在旋转后的数组中查找目标值target是否存在。

方法一 简单的可以直接用O(n)的时间复杂度循环查找,但是考虑数组部分有序的情况,可以使用二分查找,具体的二分方法与[搜索旋转排序数组]题目的差不多,额外需要注意元素重复的情况。 具体的如果元素重复的情况下例如[2, 5, 0, 0, 0, 1, 2],第一次二分的话nums[left] = nums[mid] = nums[right],这样就没法判断哪一边的是有序的,对此只需跳过重复的元素left++,right--, 然后再重新查找即可。

三、代码 方法一 Java代码

class Solution {
    public boolean search(int[] nums, int target) {
        int len = nums.length;
        if (len == 0) {
            return false;
        }
        if (len == 1) {
            return nums[0] == target;
        }
        int left = 0;
        int right = len - 1;
        int mid;
        while (left <= right) {
            mid = (left + right) / 2;
            if (nums[mid] == target) {
                return true;
            }
            if (nums[left] == nums[mid] && nums[mid] == nums[right]) {
                left++;
                right--;
            } else if (nums[left] <= nums[mid]) {
                if (nums[left] <= target && target < nums[mid]) {
                    right = mid - 1;
                } else {
                    left = mid + 1;
                }
            } else {
                if (nums[mid] < target && target <= nums[len - 1]) {
                    left = mid + 1;
                } else {
                    right = mid - 1;
                }
            }
        }
        return false;
    }
}

时间复杂度:O(n),如果数组都是重复的元素,那就会遍历所有元素了。

空间复杂度:O(1),常数个空间。

四、总结

相比之前的[搜索旋转排序数组]多了重复元素,所有也需要额外考虑重复元素的情况就可。