首页 > 试题广场 >

旋转数组的最小数字

[编程题]旋转数组的最小数字
  • 热度指数:1413083 时间限制:C/C++ 1秒,其他语言2秒 空间限制:C/C++ 256M,其他语言512M
  • 算法知识视频讲解
有一个长度为 n 的非降序数组,比如[1,2,3,4,5],将它进行旋转,即把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾,变成一个旋转数组,比如变成了[3,4,5,1,2],或者[4,5,1,2,3]这样的。请问,给定这样一个旋转数组,求数组中的最小值。

数据范围:,数组中任意元素的值: 
要求:空间复杂度: ,时间复杂度:
示例1

输入

[3,4,5,1,2]

输出

1
示例2

输入

[3,100,200,3]

输出

3
推荐
思路

剑指Offer中有这道题目的分析。这是一道二分查找的变形的题目。


旋转之后的数组实际上可以划分成两个有序的子数组:前面子数组的大小都大于后面子数组中的元素

注意到实际上最小的元素就是两个子数组的分界线。本题目给出的数组一定程度上是排序的,因此我们试着用二分查找法寻找这个最小的元素。

思路:

(1)我们用两个指针left,right分别指向数组的第一个元素和最后一个元素。按照题目的旋转的规则,第一个元素应该是大于最后一个元素的(没有重复的元素)。

但是如果不是旋转,第一个元素肯定小于最后一个元素。

(2)找到数组的中间元素。

中间元素大于第一个元素,则中间元素位于前面的递增子数组,此时最小元素位于中间元素的后面。我们可以让第一个指针left指向中间元素。

移动之后,第一个指针仍然位于前面的递增数组中。

中间元素小于第一个元素,则中间元素位于后面的递增子数组,此时最小元素位于中间元素的前面。我们可以让第二个指针right指向中间元素。

移动之后,第个指针仍然位于面的递增数组中。

这样可以缩小寻找的范围。

(3)按照以上思路,第一个指针left总是指向前面递增数组的元素,第二个指针right总是指向后面递增的数组元素。

最终第一个指针将指向前面数组的最后一个元素,第二个指针指向后面数组中的第一个元素。

也就是说他们将指向两个相邻的元素,而第二个指针指向的刚好是最小的元素,这就是循环的结束条件。

到目前为止以上思路很耗的解决了没有重复数字的情况,这一道题目添加上了这一要求,有了重复数字。

因此这一道题目比上一道题目多了些特殊情况:

我们看一组例子:{1,0,11,1} 和 {1,1, 1,0,1} 都可以看成是递增排序数组{0,1,1,1,1}的旋转。

这种情况下我们无法继续用上一道题目的解法,去解决这道题目。因为在这两个数组中,第一个数字,最后一个数字,中间数字都是1。

第一种情况下,中间数字位于后面的子数组,第二种情况,中间数字位于前面的子数组。

因此当两个指针指向的数字和中间数字相同的时候,我们无法确定中间数字1是属于前面的子数组(绿色表示)还是属于后面的子数组(紫色表示)。

也就无法移动指针来缩小查找的范围。

代码
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <stack>
#include <algorithm>
using namespace std;

class Solution {
public:
    int minNumberInRotateArray(vector<int> rotateArray) {
        int size = rotateArray.size();
        if(size == 0){
            return 0;
        }//if
        int left = 0,right = size - 1;
        int mid = 0;
        // rotateArray[left] >= rotateArray[right] 确保旋转
        while(rotateArray[left] >= rotateArray[right]){
            // 分界点
            if(right - left == 1){
                mid = right;
                break;
            }//if
            mid = left + (right - left) / 2;
            // rotateArray[left] rotateArray[right] rotateArray[mid]三者相等
            // 无法确定中间元素是属于前面还是后面的递增子数组
            // 只能顺序查找
            if(rotateArray[left] == rotateArray[right] && rotateArray[left] == rotateArray[mid]){
                return MinOrder(rotateArray,left,right);
            }//if
            // 中间元素位于前面的递增子数组
            // 此时最小元素位于中间元素的后面
            if(rotateArray[mid] >= rotateArray[left]){
                left = mid;
            }//if
            // 中间元素位于后面的递增子数组
            // 此时最小元素位于中间元素的前面
            else{
                right = mid;
            }//else
        }//while
        return rotateArray[mid];
    }
private:
    // 顺序寻找最小值
    int MinOrder(vector<int> &num,int left,int right){
        int result = num[left];
        for(int i = left + 1;i < right;++i){
            if(num[i] < result){
                result = num[i];
            }//if
        }//for
        return result;
    }
};

int main(){
    Solution s;
    //vector<int> num = {0,1,2,3,4,5};
    //vector<int> num = {4,5,6,7,1,2,3};
    vector<int> num = {2,2,2,2,1,2};
    int result = s.minNumberInRotateArray(num);
    // 输出
    cout<<result<<endl;
    return 0;
}
编辑于 2015-08-18 23:34:39 回复(141)
这里仅仅提供js二分递归的写法,具体思想还需要看题解
function minNumberInRotateArray(rotateArray) {
  let left = 0;
  let right = rotateArray.length - 1;
  function search(Array, left, right) {
    let mid = parseInt((left + right) / 2);
    if (left > right) {
      return Array[left];
    }
    if (Array[mid] > Array[right]) return search(Array, mid + 1, right);
    if (Array[mid] == Array[right]) return search(Array, left, right - 1);
    if (Array[mid] < Array[right]) return search(Array, left, mid );
  }

  return search(rotateArray, left, right);
}
module.exports = {
  minNumberInRotateArray: minNumberInRotateArray,
};


发表于 2022-10-26 17:17:21 回复(0)
简洁的JavaScript (二分):
function minNumberInRotateArray(rotateArray)
{
    // write code here
    if (rotateArray.length === 0) return;
    if (rotateArray.length === 1) return rotateArray[0];
    if (rotateArray.length === 2) return Math.min(rotateArray[0], rotateArray[1]);
    let mid_index = Math.floor(rotateArray.length / 2);
    let mid = rotateArray[mid_index];
    let leftmost = rotateArray[0];
    let rightmost = rotateArray[rotateArray.length - 1];
    let left = rotateArray.slice(0, mid_index + 1);
    let right = rotateArray.slice(mid_index + 1);
    if (leftmost > mid) return minNumberInRotateArray(left);
    else if (mid > rightmost) return minNumberInRotateArray(right);
    else return Math.min(minNumberInRotateArray(left), minNumberInRotateArray(right))
}


发表于 2021-09-28 02:13:48 回复(1)
function minNumberInRotateArray(rotateArray)
{
    // write code here
    if(rotateArray.length === 1){
        return rotateArray[0]
    }
    let left=0,right=rotateArray.length-1
    if(rotateArray[right] > rotateArray[left]){
        return rotateArray[0]
    }
    while(left < right){
        let mid = Math.floor((left+right) / 2)
        console.log(mid)
        if(rotateArray[mid]>rotateArray[mid+1]){
            return rotateArray[mid+1]
        }
        if(rotateArray[mid-1] > rotateArray[mid]){
            return rotateArray[mid]
        }
        if(rotateArray[left] < rotateArray[mid]){
            left  = mid+1
        }else{
            right = mid-1
        }
    }
    
}
module.exports = {
    minNumberInRotateArray : minNumberInRotateArray
};


发表于 2021-09-22 11:20:54 回复(0)
啊,JavaScript 可以参考的代码太少了,本来想用二分法结果写的稀烂,太菜了
function minNumberInRotateArray(rotateArray)
{
    // write code here
    let a = Math.min(...rotateArray);
    return a;
//     console.log(rotateArray);
//     if(rotateArray.length === 0) return 0;
//     if(rotateArray.length === 1) {
//         return rotateArray[0];
//     }
    
//     if(rotateArray.length === 2) {
//         let a = Math.min(...rotateArray)
//         return a
//     }
    
//     let mid = parseInt(rotateArray.length / 2);
//     if(rotateArray.length === 3) {
//         mid = 2;
//     }
//     console.log(`中间值为${mid}, ${rotateArray[0]}, ${rotateArray[mid]}`);
//     if(rotateArray[0] < rotateArray[mid]) {
//         let arr = rotateArray.slice(mid+1, rotateArray.length);
//         console.log(`向后${arr}`);
//         minNumberInRotateArray(arr);
//     } else {
//         let arr = rotateArray.slice(0, mid+1);
//         console.log(`向前${arr}`);
//         minNumberInRotateArray(arr);
//     }
}
module.exports = {
    minNumberInRotateArray : minNumberInRotateArray
};


发表于 2021-08-31 16:47:43 回复(0)
function minNumberInRotateArray(rotateArray)
{
    // write code here
    //二分查找
    var len = rotateArray.length
    if(len == 0){
        return 0
    }
    var left = 0
    var right = len - 1
    while (left < right){
        if(rotateArray[left] < rotateArray[right]) return rotateArray[left]
        let mid = Math.floor((right+left)/2)
        if(rotateArray[mid] > rotateArray[left]){
                left = mid + 1;
            }else if(rotateArray[mid] < rotateArray[left]){
                right = mid;
            }else{
                left++
            }
        }//while
    return rotateArray[left]
    
    //暴力遍历--判断数组大小是否为0  
//     if(rotateArray.length == 0){
//         return 0
//     } else {
//       var min = rotateArray[0]
//         for(let i in rotateArray){
//          if(rotateArray[i] < min)
//              { min = rotateArray[i]}
//         }
//        return min
//     }
    
}
module.exports = {
    minNumberInRotateArray : minNumberInRotateArray
};
发表于 2021-08-04 14:35:51 回复(0)

问题信息

难度:
7条回答 279936浏览

热门推荐

通过挑战的用户

查看代码
旋转数组的最小数字