面试题8：旋转数组的最小数字

题目：把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾，我们称之为数组的旋转。输入一个递增排序的数组的一个旋转，输出旋转数组的最小元素。例如数组{3,4,5,1,2}为{1,2,3,4,5}的一个旋转，该数组的最小值为1。

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分析

很自然地，最直观的解法就是设置一个最小值，并顺次检查数组的每一个元素，如果小于最小值，就更新这个值。最后将它输出即可。

最容易想到的往往都不是最优的解法。这种算法的时间复杂度为O(n)，没有利用这是一个已排序数组的旋转这个特性。代码从略。

一般我们对一个已排序数组进行查找较好的方法是二分法。所以我们试着用来解这道题。

假设这个数组有n个元素，则它可以分为有旋转和无旋转两种情况(旋转n次也相当于无旋转)。当有旋转时，我们将数组分成左右两部分，他们都是递增的子数组，而最小元素是右子数组的第一个元素，因此可以在两部分里面分别用二分法来查找。而无旋转就相当于有旋转的一个特例(一个子数组为空)，所以也可依照此法来解。下面是参考思路：

设数组为arr，其左右元素的下标分别是left和right，我们求得其中间元素的下标mid=left+(right-left)/2；如果arr[mid]>arr[mid]，表明mid在左子数组中，此时令left=mid。否则表明mid在右子数组中，令right=mid。继续循环即可。

代码如下

int Min(vector<int> arr){    int left=0,right=arr.size()-1;    int mid;    if(arr[left]<arr[right])        return left;    while(left<right-1)    {        if(right-left==1)        {            mid=right;            break;        }        mid=left+(right-left)/2;        if(arr[mid]==arr[left] && arr[mid]==arr[right])            return arr[mid];        if(arr[mid]<=arr[right])            right=mid;        else if(arr[mid]>=arr[left])            left=mid;    }    return arr[mid];}

然而，当数组为{1,0,1,1,1}时，使用上述算法是无法找出最小元素的。因为刚开始left=0，right=4，mid=2，此时arr[left]=arr[mid]==arr[right],算法就直接返回1，而数组真正最小的元素是0。所以需要加一个判断条件，如果左中右的值相等时，则需要顺序查找。

int MinInOrder(vector<int> arr){    if(arr.size()<=0)        return -1;    int min=0;    int i;    for(i=0;i<arr.size();++i)    {        if(arr[i]<arr[min])            min=i;    }    return arr[min];}

然后将

    if(arr[mid]==arr[left] && arr[mid]==arr[right])            return arr[mid];

改为

    if(arr[mid]==arr[left] && arr[mid]==arr[right])        return MinInOrder(arr);

即可。

以上

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