开篇闲话,由于忙于准备找工作,其实我是有每天刷算法题的,但感觉写博客很耗时间,所以一直没有在博客中记录。春招找的让我差点得抑郁症了,贼难受。投了40多家公司了,但目前只有六七家提供了笔试机会,学历以及自己简历的项目经历没有优势,另外互联网寒冬更是雪上加霜。。。
许愿:希望春招能拿个让自己满意的offer!!!哈哈哈,开始迷信一把了!!!
旋转排序数组问题—153. 寻找旋转排序数组中的最小值&&33. 搜索旋转排序数组&&81. 搜索旋转排序数组 II
一、153. 寻找旋转排序数组中的最小值
1. 题目
题目链接
2. 题目分析
旋转数组,实际上就是左右整体互换,也就导致出现了两个递增序列。
无重复数组
3. 解题思路
如果直接遍历查找,时间复杂度是O(n),不符合要求,题目要求O(logn)。部分有序+O(logn)的条件,暗示这个查找可以使用二分查找。
如果这个升序排序的有序数组确实按照某个未知的位置旋转,只有两种可能:
1.a [mid] > a [left] || a [mid]> a [right],所以,mid位于较大的那部分,较小的部分位于mid右边,应该向右走;
2.a [mid] <a [left] || a [mid] <a [right],所以,mid位于较小的那部分,为了找到最小的元素,应该向左走;
如果这个数组没有旋转(或者是循环旋转完),只需要往左走,a[mid]总是< a[right];
结论:mid > right,向右走;mid < right,向左走;
4. 代码实现(java)
class Solution {
public int findMin(int[] nums) {
if (nums == null){
return -1;
}
if (nums.length == 1){
return nums[0];
}
int mid=0;
int high = nums.length-1;
int low = 0;
while (low <= high){
mid = low + (high-low)/2;
if (mid > 0 && nums[mid] <= nums[mid-1]){
return nums[mid];
}
if (nums[mid] < nums[low] || nums[mid] < nums[high]){
high = mid-1;
}else{
low = mid+1;
}
}
return nums[0];
}
}
二、33. 搜索旋转排序数组
1. 题目
题目链接
2. 题目分析
无重复元素。
3. 解题思路
上一道寻找旋转排序数组中最小值的问题,我们当时使用num[left]和num[mid]的大小关系来判断此时mid指向的元素是在数组的前半段还是后半段。这道题和上一道稍微有点不一样。因此,我们可以先判断经过二分之后的两段数组哪个是排好序的,再判断target是否在这段排好序的数组当中,是的话,就简单了,简单二分搜索即可,不在的话,继续分析上回没排好序的数组,递归的按照以上的逻辑继续查找即可。
当我们二分查找时,有两种可能,一种是选择的部分一个递增序列,而另一种可能选择的部分横跨两个递增序列。
我们只要每次处理递增序列那部分就好。
可以分以下三种情况讨论:
-
num[mid] = target,那么找到了,不用继续找了
-
num[mid] >= num[left] 那么此时mid左端,一直到left的数组是排好序的。可以继续细分为两种情况:
(1)num[mid] > target && target >= num[left],说明此时target在mid左侧排好序的数组内。用二分查找处理这段数组即可
(2)如果不符合(1)中的条件,处理mid右侧的数组(还是按照先寻找排序数组,再二分查找的逻辑) -
第2点中的条件不成立,那么此时mid右端,一直到right的数组是排好序的。可以继续细分为两种情况:
(1)num[mid] < target && target <= num[right],说明此时target在mid右侧排好序的数组内。用二分查找处理这段数组即可
(2)如果不符合(1)中的条件,处理mid左侧的数组(还是按照先寻找排序数组,再二分查找的逻辑)
4. 代码实现(java)
class Solution {
/**
*/
public int search(int[] nums, int target) {
if(nums == null || nums.length == 0){
return -1;
}
int left =0;
int right = nums.length-1;
int mid;
while(left <= right){
mid= (right + left)>>1;
if(nums[mid] == target){
return mid;
}
if(nums[mid] >= nums[left]){
if(nums[mid] > target && target >= nums[left]){
right = mid-1;
}else{
left = mid+1;
}
}else{
if(nums[mid] < target && target <= nums[right]){
left = mid+1;
}else{
right = mid-1;
}
}
}
return -1;
}
}
三、81. 搜索旋转排序数组 II
1. 题目
题目链接
2. 题目分析
有重复元素。
3. 解题思路
这道题与之前Search in Rotated Sorted Array类似,问题只在于存在重复元素。那么和之前那道题的解法区别就是,不能通过比较A[mid]和边缘值来确定哪边是有序的,会出现A[mid]与边缘值相等的状态。当中间值与边缘值相等时,让指向边缘值的指针分别往前移动,忽略掉这个相同点,再用之前的方法判断即可。
而如果解决掉重复之后,利用一个性质,旋转后两部分一定有一部分有序,那么通过判断左边还是右边有序分为两种情况。然后再判断向左走还是向右走。
这一改变增加了时间复杂度,试想一个数组有同一数字组成{1,1,1,1,1},target=2, 那么这个算法就会将整个数组遍历,时间复杂度由O(logn)升到O(n)。
4. 代码实现(java)
class Solution {
/**
不能通过比较A[mid]和边缘值来确定哪边是有序的,会出现A[mid]与边缘值相等的状态。当中间值与边缘值相等时,让指向边缘值的指针分别往前移动,忽略掉这个相同点,再用之前的方法判断即可。
而如果解决掉重复之后,利用一个性质,旋转后两部分一定有一部分有序,那么通过判断左边还是右边有序分为两种情况。然后再判断向左走还是向右走。
*/
public boolean search(int[] nums, int target) {
if(nums == null || nums.length == 0){
return false;
}
int left =0;
int right = nums.length-1;
int mid;
while(left <= right){
mid= (right + left)>>1;
if(nums[mid] == target){
return true;
}
if(nums[mid] == nums[left]){
left++;
}else if(nums[mid] > nums[left]){
if(nums[mid] > target && target >= nums[left]){
right = mid-1;
}else{
left = mid+1;
}
}else{
if(nums[mid] < target && target <= nums[right]){
left = mid+1;
}else{
right = mid-1;
}
}
}
return false;
}
}