题目描述
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。
给你一个可能存在 重复 元素值的数组 numbers
,它原来是一个升序排列的数组,并按上述情形进行了一次旋转。请返回旋转数组的最小元素。例如,数组 [3,4,5,1,2]
为 [1,2,3,4,5]
的一次旋转,该数组的最小值为1。
示例 1:
输入:[3,4,5,1,2]
输出:1
示例 2:
输入:[2,2,2,0,1]
输出:0
注意:本题与主站 154 题相同:https://leetcode.cn/problems/find-minimum-in-rotated-sorted-array-ii/
解法
方法一:二分查找
二分查找的变种,需要考虑重复元素的情况。
我们定义两个指针 $l$ 和 $r$ 分别指向数组的左右两端,每次取中间元素 numbers[mid]
与右端元素 numbers[r]
比较,有以下三种情况:
numbers[mid] > numbers[r]
:中间元素一定不是最小值,因此 $l = mid + 1$;
numbers[mid] < numbers[r]
:中间元素可能是最小值,因此 $r = mid$;
numbers[mid] == numbers[r]
:无法确定最小值的位置,但可以简单地缩小搜索范围,因此 $r = r - 1$。
循环结束时,指针 $l$ 和 $r$ 指向同一个元素,即为最小值。
时间复杂度 $(\log n)$,空间复杂度 $O(1)$。其中 $n$ 为数组长度。
方法二:二分查找(写法二)
注意,我们也可以每次取中间元素 numbers[mid]
与左端元素 numbers[l]
比较,但需要考虑当前 $[l,..r]$ 区间内的元素是否已经有序,即是否满足 numbers[l] < numbers[r]
,如果满足,直接返回 numbers[l]
即可。其它情况与方法一类似。