67.寻找旋转排序数组中的最小值

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

思路:

  1. 我们考虑数组中的最后一个元素x,在最小值右侧的元素,它们的值一定都严格小于x,而在最小值左侧的元素,它们的值一定都严格大于x,因此,我们可以 根据这一条特性,通过二分查找的方法找出最小值
    image
  2. 第一种情况是nums[mid]<nums[r],这说明nums[mid]是最小值右侧的元素,因此我们可以忽略二分查找区间的右半部分
    image
  3. 第二种情况是nums[mid]>nums[r],这说明nums[mid]是最小值左侧的元素,因此我们可以直接忽略二分查找区间的左半部分
    image

代码:

class Solution {
    public int findMin(int[] nums) {
        //初始化左右指针
        int l = 0, r = nums.length -1;
        while(l<r){
            //计算中间索引
           int mid = l+r>>1;
           //第一种情况,nums[mid]<nums[r]说明nums[mid]是最小值右侧的元素,因此我们可以忽略二分查找区间的右半部分
           //往左半部分搜索
           if(nums[mid]<nums[r])r = mid;
           //第二种情况,nums[mid]>nums[r]说明nums[mid]是最小值左侧的元素,因此我们可以忽略二分查找区间的左半部分
           //往右半部分搜索
           else l = mid + 1;
        }
        //返回最小值
        return nums[l];
    }
}
posted @ 2025-05-06 09:19  回忆、少年  阅读(28)  评论(0)    收藏  举报