每日一题:寻找峰值

719 阅读2分钟

一起养成写作习惯!这是我参与「掘金日新计划 · 4 月更文挑战」的第1天,点击查看活动详情

每日一题:寻找峰值

力扣题目链接

峰值元素是指其值严格大于左右相邻值的元素 给你一个整数数组 nums,找到峰值元素并返回其索引。数组可能包含多个峰值,在这种情况下,返回 任何一个峰值 所在位置即可。

你可以假设 nums[-1] = nums[n] = -∞ 

你必须实现时间复杂度为 O(log n)的算法来解决此问题

示例 1:

输入: nums = [1,2,3,1]
输出: 2
解释: 3 是峰值元素,你的函数应该返回其索引 2。

示例 2:

输入: nums = [1,2,1,3,5,6,4]
输出: 1 或 5 
解释: 你的函数可以返回索引 1,其峰值元素为 2;
     或者返回索引 5, 其峰值元素为 6。

提示:

  • 1 <= nums.length <= 1000
  • -231 <= nums[i] <= 231 - 1
  • 对于所有有效的 i 都有 nums[i] != nums[i + 1]

解题思路:

注意题目条件,题目要求我们可以假设 nums[-1] = nums[n] = -∞,这就代表着数组中只要有一个元素大于相邻元素,我们就一定可以找到峰值,这段话说明了哪怕在最坏的情况下,数组的峰值在边界上,数组中也不会不存在峰值。题目提示中的 对于所有有效的 i 都有 nums[i] != nums[i + 1]这段话也告诉了我们数组中不会出现重复元素,根据上述结论,我们就可以采用二分查找来找到峰值

定义一个左指针left,放在数组的左边界。再定义一个右指针,放在数组的右边界上。左右指针保持左右顺序作为循环条件

根据左右指针计算中间位置mid,比较 mid 和 mid+1 的值,如果mid>mid+1,则数组左侧存在峰值,数组峰值可能就是mid,也可能是它前面的元素,所以 right = mid,但如果mid<mid+1,数组右侧存在峰值,中间位置一定不会是峰值,所以 left = mid + 1。

代码:(JAVA实现)

 int left = 0;
 int right = nums.length-1;
 while (left < right) {
    int mid = left + (right - left)/2;
    if (nums[mid] > nums[mid+1]) {
        right = mid;
       }else {
        left = mid + 1;
       }
    }
    return left;`

时间复杂度:O(logN)

空间复杂度:O(1)

总结:

这道题最关键的就是条件,数组两边都是负无穷,数组可能会有多个峰值,也可能只会有一个,我们可以用爬山来举例,中点所在的位置,要么处在山的顶峰,要么处于山的上坡处,要么处于山的下坡处,我们并不知道峰值在我们左边还是右边,你可以这样想,如果我们往下坡路走,只会一直朝下走,最终走到边界,而走上坡路,只会一直向上走,哪怕走到了边界,由于最边界是负无穷,总能找到峰值,所以往递增的方向上走,就一定会找到峰值