其他题目---在有序旋转数组中找到最小值

来源:互联网 发布:中国有多少网络作家 编辑:程序博客网 时间:2024/05/22 06:58

【题目】

  有序数组arr可能经过一次旋转处理,也可能没有,且arr可能存在重复的数。例如,有序数组[1,2,3,4,5,6,7],可以旋转处理成[4,5,6,7,1,2,3]等。给定一个可能旋转过的有序数组arr,返回arr中的最小值。

【基本思路】

  尽可能的利用二分查找,但是最坏情况仍然无法避免O(N)的时间复杂度。首先需要知道,如果一个有序数组经过旋转后,最小的值一定是数组中降序的那个位置,其余部分都是升序。同时,数组的第一个元素一定比最后一个元素大。如果没有经过旋转,数组整体都是升序,最小值就是数组的第一个值。

  所以在利用二分查找的时候,如果arr[left] < arr[right],说明数组整体升序,直接返回arr[left]。否则,如果arr[left] > arr[mid],说明降序一定发生在数组左半区,令right = mid;如果arr[mid] > arr[right],说明降序一定发生在数组右半区,令left = mid。

  但是有一个很重要的问题,在arr数组中可能存在重复的值,那么就可能发生arr[left] == arr[mid] == arr[right]的情况。这个时候,我们从left位置开始,向右遍历,假设遍历到位置i,如果arr[i] == arr[mid],继续向右遍历;如果arr[i] > arr[mid],说明降序一定发生在arr[i…mid]之间,令left = i,right = mid;如果arr[i] < arr[mid],说明此时出现了降序,直接返回arr[i]即可。如果遍历到mid位置都一直与arr[mid]相等,说明左半区都是一个值,所以降序一定出现在右半区,所以令left = mid。

  最坏的情况下,所有的值都是一个值。对于每个值都需要遍历一遍,所以最坏的时间复杂度是O(N)。

【代码实现】

#python3.5def getMin(arr):    if arr == None or len(arr) == 0:        return 0    left = 0    right = len(arr) - 1    while left < right:        if left == right - 1:            break        if arr[left] < arr[right]:            return arr[left]        mid = (left + right) // 2        if arr[left] > arr[mid]:            right = mid        elif arr[mid] > arr[right]:            left = mid        else:            while left != mid:                if arr[left] == arr[mid]:                    left += 1                elif arr[left] > arr[mid]:                    right = mid                    break                else:                    return arr[left]    return min(arr[left], arr[right])
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