搜索旋转排序数组

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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 示例 3:

输入:nums = [1], target = 0 输出:-1

提示:

  • 1 <= nums.length <= 5000
  • -10^4 <= nums[i] <= 10^4
  • 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
  • -10^4 <= target <= 10^4

进阶: 你可以设计一个时间复杂度为 O(log n) 的解决方案吗?

思路

这道题主要考察二分算法。

题意:再一个数组中搜寻出给定的目标值,并返回下标。

暴力搜寻

循环整个数组,然后逐一判断,满足条件就返回当前的下标,循环结束后还没有搜寻到对应的目标值,返回-1。

注意: 这样的时间复杂度为O(n)

二分搜寻

之间正常的二分是对一个有序数组进行二分查找,这个题有点不一样,是部分有序的,但我们任然可以沿用二分的思想:只需要将数组一分为二,其中一定有一个递增有序的,另一个也能是部分有序。 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。如果没有得出搜索到结果,那么就返回-1。 此时时间复杂度来到了O(longn)

代码

二分搜寻代码如下:

class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
       int left = 0, right = nums.size() - 1, mid = 0;
       if(nums.size() == 0) return -1;
       if(nums[mid] == target) return mid;
​
       while(left <= right)
       {
           int mid = (left + right) / 2;
           if(nums[mid] == target) return mid;
           
           if(nums[left] <= nums[mid])
           {
               // 说明[left-mid)之间是有序的
               if(nums[left] <= target && target < nums[mid]) right = mid;
               else left = mid + 1;
           }else{
               // 说明right之间是有序的
               if(nums[mid] < target && target <= nums[right]) left = mid + 1;
               else right = mid;
           }
       }
       return -1;
    }
};