LeetCode 153. Find Minimum in Rotated Sorted Array

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LeetCode 153. Find Minimum in Rotated Sorted Array

已知一个长度为 n 的数组,预先按照升序排列,经由 1 到 n 次 旋转 后,得到输入数组。例如,原数组 nums = [0,1,2,4,5,6,7] 在变化后可能得到:

  • 若旋转 4 次,则可以得到 [4,5,6,7,0,1,2]
  • 若旋转 7 次,则可以得到 [0,1,2,4,5,6,7]

注意,数组 [a[0], a[1], a[2], ..., a[n-1]] 旋转一次 的结果为数组 [a[n-1], a[0], a[1], a[2], ..., a[n-2]] 。

给你一个元素值 互不相同 的数组 nums ,它原来是一个升序排列的数组,并按上述情形进行了多次旋转。请你找出并返回数组中的 最小元素 。

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 = [3,4,5,1,2]
输出: 1
解释: 原数组为 [1,2,3,4,5] ,旋转 3 次得到输入数组。

示例 2:

输入: nums = [4,5,6,7,0,1,2]
输出: 0
解释: 原数组为 [0,1,2,4,5,6,7] ,旋转 4 次得到输入数组。

示例 3:

输入: nums = [11,13,15,17]
输出: 11
解释: 原数组为 [11,13,15,17] ,旋转 4 次得到输入数组。

 

提示:

  • n == nums.length
  • 1 <= n <= 5000
  • -5000 <= nums[i] <= 5000
  • nums 中的所有整数 互不相同
  • nums 原来是一个升序排序的数组,并进行了 1 至 n 次旋转

算法

(二分) O(logn)
处理这种问题有个常用技巧:如果不想处理边界情况,比如当数组只有两三个数的时候,代码会出问题。我们可以在数组长度太短(这道题中我们判断数组长度小于5)时,直接暴力循环做;数组有一定长度时再用二分做。 这样做并不会影响算法的时间复杂度,但会缩短写代码的时间。

为了便于理解,我们将数组中的数画在二维坐标系中,横坐标表示数组下标,纵坐标表示数值,如下所示:

我们会发现数组中最小值前面的数 nums[i] 都满足:nums[i]≥nums[0],其中 nums[n−1] 是数组最后一个元素;而数组中最小值后面的数(包括最小值)都不满足这个条件。
所以我们可以二分出最小值的位置。

另外,不要忘记处理数组完全单调的特殊情况。

时间复杂度分析:二分查找,所以时间复杂度是 O(logn) 。

ac 代码

class Solution {
public:
    int findMin(vector<int>& nums) {
        if (nums.back() > nums[0]) return nums[0];
        int l = 0, r = nums.size() - 1;
        while (l < r)
        {
            int mid = l + r >> 1;
            if (nums[mid] >= nums[0]) l = mid + 1;
            else r = mid;
        }
        return nums[l];
    }
};