劍指Offer面試題 7 旋轉陣列的最小數字

2021-09-07 22:37:45 字數 3669 閱讀 2828

題目:把乙個陣列最開始的若干個元素搬到陣列的末尾,我們稱之為陣列的旋轉。輸入乙個遞增排序的陣列的乙個旋轉,輸出旋轉陣列的最小元素。例如陣列為的乙個旋轉,該陣列的最小值為1。

這道題最直觀的解法並不難,從頭到尾遍歷陣列一次,我們就能找出最小的元素。這種思路的時間複雜度顯然是o(n)。但是這個思路沒有利用輸入的旋轉陣列的特性,肯定達不到面試官的要求

我們注意到旋轉之後的陣列實際上可以劃分為兩個排序的子陣列,而且前面的子陣列的元素都大於或者等於後面子陣列的元素。我們還注意到最小的元素剛好是這兩個子陣列的分界線。在排序的陣列中我們可以用二分查詢法實現o(logn)的查詢

step1.和二分查詢法一樣,我們用兩個指標分別指向陣列的第乙個元素和最後乙個元素。

step2.接著我們可以找到陣列中間的元素:

如果該中間元素位於前面的遞增子陣列,那麼它應該大於或者等於第乙個指標指向的元素。此時陣列中最小的元素應該位於該中間元素的後面。我們可以把第乙個指標指向該中間元素,這樣可以縮小尋找的範圍。移動之後的第乙個指標仍然位於前面的遞增子陣列之中。如果中間元素位於後面的遞增子陣列,那麼它應該小於或者等於第二個指標指向的元素。此時該陣列中最小的元素應該位於該中間元素的前面。

step3.接下來我們再用更新之後的兩個指標,重複做新一輪的查詢。

按照上述的思路,第乙個指標總是指向前面遞增陣列的元素,而第二個指標總是指向後面遞增陣列的元素。最終第乙個指標將指向前面子陣列的最後乙個元素,而第二個指標會指向後面子陣列的第乙個元素。也就是它們最終會指向兩個相鄰的元素,而第二個指標指向的剛好是最小的元素。這就是迴圈結束的條件。

以前面的陣列為例,下圖展示了在該陣列中查詢最小值的過程:

//把indexmid初始化為index1的原因:

//一旦發現陣列中第乙個數字小於最後乙個數字,表明該陣列是排序的

//就可以直接返回第乙個數字了

int indexmid =index1;

while (numbers[index1] >=numbers[index2])

indexmid = (index1 + index2) / 2

;

//特殊情況:如果下標為index1、index2和indexmid指向的三個數字相等,則只能順序查詢

if (numbers[index1] == numbers[indexmid] && numbers[indexmid] ==numbers[index2])

//縮小查詢範圍

if (numbers[indexmid] >=numbers[index1])

else

if (numbers[indexmid] <=numbers[index2])

}return

numbers[indexmid];

}public

static

int getmininorder(int numbers, int index1, int

index2)

}return

result;

}這裡需要注意的是:

(1)把indexmid初始化為index1的原因:一旦發現陣列中第乙個數字小於最後乙個數字,表明該陣列是排序的,就可以直接返回第乙個數字了。

(2)特殊情況的分析:如果下標為index1、index2和indexmid指向的三個數字相等,則只能順序查詢,因此這裡定義了乙個getmininorder()方法。

(1)典型輸入,單調公升序的陣列的乙個旋轉

//

典型輸入,單調公升序的陣列的乙個旋轉

[testmethod]

public

void

getminnumtest1()

;assert.areequal(program.getmin(array),1);

}

(2)有重複數字,並且重複的數字剛好的最小的數字

//

有重複數字,並且重複的數字剛好的最小的數字

[testmethod]

public

void

getminnumtest2()

;assert.areequal(program.getmin(array), 1);

}

(3)有重複數字,但重複的數字不是第乙個數字和最後乙個數字

//

有重複數字,但重複的數字不是第乙個數字和最後乙個數字

[testmethod]

public

void

getminnumtest3()

;assert.areequal(program.getmin(array), 1);

}

(4)有重複的數字,並且重複的數字剛好是第乙個數字和最後乙個數字

//

有重複的數字,並且重複的數字剛好是第乙個數字和最後乙個數字

[testmethod]

public

void

getminnumtest4()

;assert.areequal(program.getmin(array), 0);

}

(5)單調公升序陣列,旋轉0個元素,也就是單調公升序陣列本身

//

單調公升序陣列,旋轉0個元素,也就是單調公升序陣列本身

[testmethod]

public

void

getminnumtest5()

;assert.areequal(program.getmin(array), 1);

}

(6)陣列中只有乙個數字

//

陣列中只有乙個數字

[testmethod]

public

void

getminnumtest6()

;assert.areequal(program.getmin(array), 2);

}

(7)魯棒性測試:輸入null

//

魯棒性測試:輸入null

[testmethod]

public

void

getminnumtest7()

單元測試的結果如下圖所示:

對於getmin方法編寫的單元測試的**覆蓋率已達到了100%:

出處:

《劍指offer》面試題7 旋轉陣列的最小數字

把乙個陣列最開始的若干個元素搬到陣列的末尾,我們稱之為陣列的旋轉。輸入乙個非遞減排序的陣列的乙個旋轉,輸出旋轉陣列的最小元素。例如陣列為的乙個旋轉,該陣列的最小值為1。note 給出的所有元素都大於0,若陣列大小為0,請返回0。1.如果使用暴力查詢法,則可以迅速求解,但是使用這種方法絕對不可能通過面...

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完整 位址 把乙個陣列最開始的若干個元素搬到陣列的末尾,我們稱之為陣列的旋轉。輸入乙個非遞減排序的陣列的乙個旋轉,輸出旋轉陣列的最小元素。例如陣列為的乙個旋轉,該陣列的最小值為1。note 給出的所有元素都大於0,若陣列大小為0,請返回0。這道題目相對前面的比較複雜,坑比較多 此時用二分法解決,mi...

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把乙個陣列最開始的若干個元素搬到陣列的末尾,我們稱之為陣列的旋轉。輸入乙個非減排序的陣列的乙個旋轉,輸出旋轉陣列的最小元素。例如陣列為的乙個旋轉,該陣列的最小值為1。note 給出的所有元素都大於0,若陣列大小為0,請返回0。牛客網ac class solution int left 0,right...