手撕算法:旋转有序数组的二分查找,一行逻辑秒懂

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大家好,今天分享一道经典算法题:搜索旋转排序数组,直接上可运行代码+逐行解释,看完就能吃透思路。

题目描述:整数数组 nums 是一个升序排列的数组,在预先未知的某个下标上进行了旋转,给你目标值 target ,如果数组中存在这个目标值则返回它的下标,否则返回 -1

核心代码(直接复制可跑)

var search = function(nums, target) {
    // 定义左右指针
    let left = 0;
    let right = nums.length - 1;

    // 标准二分循环条件
    while (left <= right) {
        // 计算中间下标
        let mid = Math.floor((left + right) / 2);

        // 找到目标值,直接返回下标
        if (nums[mid] === target) {
            return mid;
        }

        // 情况1:左半区间 [left, mid] 是有序的
        if (nums[left] <= nums[mid]) {
            // target 在左有序区间内,收缩右边界
            if (target >= nums[left] && target < nums[mid]) {
                right = mid - 1;
            } else {
                // 否则去右半区间查找
                left = mid + 1;
            }
        } 
        // 情况2:右半区间 [mid, right] 是有序的
        else {
            // target 在右有序区间内,收缩左边界
            if (target > nums[mid] && target <= nums[right]) {
                left = mid + 1;
            } else {
                // 否则去左半区间查找
                right = mid - 1;
            }
        }
    }
    // 循环结束未找到,返回-1
    return -1;
};

代码逐行解析

  1. 双指针初始化left 指向数组开头,right 指向数组末尾,这是二分查找的基础配置。
  2. 循环条件left <= right 保证遍历完所有可能的元素。
  3. 计算中点Math.floor((left + right)/2) 防止下标溢出,获取中间位置。
  4. 命中判断:中点值等于目标值,直接返回下标,这是最优情况。
  5. 判断有序区间
    • 旋转数组一定有一半是有序的,这是解题核心!
    • nums[left] <= nums[mid] → 左半段有序
    • 否则 → 右半段有序
  6. 收缩区间:根据目标值是否在有序区间内,调整左右指针,缩小查找范围。
  7. 未找到返回:循环结束都没匹配到,返回 -1

关键思路总结

这道题的本质:改造版二分查找,利用「旋转数组必有一半有序」的特性,抛弃无序部分,只在有序区间内判断,时间复杂度 O(log n),空间复杂度 O(1)