《劍指offer》 尋找反轉陣列最小值

2022-03-22 23:19:02 字數 1817 閱讀 3465

本文演算法使用python3實現

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。

時間限制:3s;空間限制:32768k

思路主要有以下兩種:

(1)暴力法:從頭到尾遍歷陣列,找到最小值。該方法的時間複雜度為 $ o(n) $ ,當陣列過大時,遍歷時間較長,並且此方法並沒有應用上「翻轉陣列」的特點。

(2)折半查詢法(二分查詢):時間複雜度為 $ o(\log_2n) $ ,且可以利用本題「翻轉」陣列的特點。

但是需要考慮兩種情況!!!

(1)存在重複數字,例如[1,0,1,1,1],使用暴力查詢法,因為此時無法利用折半查詢法里的一些判斷條件。參考下圖:

(2)不存在重複數字,例如[3,4,5,1,2],使用折半查詢法,參考下圖:

(a)將指標 $ low $ 指向陣列第0項, $ high $ 指向陣列第n項。

(b)指標 $ mid = (low+high)//2 $ ,若 $ array[mid]>=array[low] $ 且 $ array[mid]>array[high] $ ,此時移動指標 $ low=mid $ ;若 $ array[mid]

class solution:

def minnumberinrotatearray(self, rotatearray):

if len(rotatearray) == 0:

return 0

#array = sorted(rotatearray)

#return array[0]

low = 0

high = len(rotatearray) - 1

while low + 1 < high:

mid = (low+high)//2

# 當陣列為:[1,0,1,1,1]時,只能使用暴力解法

if rotatearray[mid] == rotatearray[low] and rotatearray[mid] == rotatearray[high]:

return self.findmin(rotatearray)

# 當陣列正常時,例如:[3,4,5,1,2],使用二分查詢法。

# 注意等號:[3,0,1,1,1],[3,3,3,0,1]這兩種情況

if rotatearray[mid] >= rotatearray[low] and rotatearray[mid] > rotatearray[high]:

low = mid

continue

if rotatearray[mid] < rotatearray[low] and rotatearray[mid] <= rotatearray[high]:

high = mid

continue

if low + 1 >= high:

return rotatearray[low] if rotatearray[low] < rotatearray[high] else rotatearray[high]

def findmin(self,rotatearray):

''『暴力解法』''

min = rotatearray[0]

for ele in rotatearray:

if ele < min:

min = ele

return min

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