本文算法使用python3实现
1.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。 输入一个非递减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。 NOTE:给出的所有元素都大于0,若数组大小为0,请返回0。
时间限制:3s;空间限制:32768K
2.思路描述:
思路主要有以下两种:
(1)暴力法:从头到尾遍历数组,找到最小值。该方法的时间复杂度为 $ O(n) $ ,当数组过大时,遍历时间较长,并且此方法并没有应用上“翻转数组”的特点。
(2)折半查找法(二分查找):时间复杂度为 $ O(\\log_2n) $ ,且可以利用本题“翻转”数组的特点。
但是需要考虑两种情况!!!
(1)存在重复数字,例如[1,0,1,1,1],使用暴力查找法,因为此时无法利用折半查找法里的一些判断条件。参考下图:
(2)不存在重复数字,例如[3,4,5,1,2],使用折半查找法,参考下图:
(a)将指针 $ low $ 指向数组第0项, $ high $ 指向数组第n项。
(b)指针 $ mid = (low+high)//2 $ ,若 $ array[mid]>=array[low] $ 且 $ array[mid]>array[high] $ ,此时移动指针 $ low=mid $ ;若 $ array[mid]<array[low] $ 且 $ array[mid]<=array[high] $ ,此时移动指针 $ high=mid $ 。重复(b)直到 $ low+1=high $ ,进入(c)
(c)比较 $ array[low] $ 与 $ array[high] $ ,返回其中较小值。
3.程序代码:
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
# 当数组为:[1,0,1,1,1]时,只能使用暴力解法
if rotateArray[mid] == rotateArray[low] and rotateArray[mid] == rotateArray[high]:
return self.findmin(rotateArray)
# 当数组正常时,例如:[3,4,5,1,2],使用二分查找法。
# 注意等号:[3,0,1,1,1],[3,3,3,0,1]这两种情况
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