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LeetCode 新题: Find Minimum in Rotated Sorted Array II 解题报告-二分法模板解法

扭转数组

Find Minimum in Rotated Sorted Array II
Follow up for "Find Minimum in Rotated Sorted Array":
What if duplicates are allowed?

Would this affect the run-time complexity? How and why?
Suppose a sorted array is rotated at some pivot unknown to you beforehand.

(i.e., 0 1 2 4 5 6 7 might become 4 5 6 7 0 1 2).

Find the minimum element.

The array may contain duplicates.

SOLUTION 1:

请参考前一个题目Find Minimum in Rotated Sorted Array

1. 如何找中间断开的区间(也就是说旋转过)
我们的目的是要找出存在断口的地方。所以我们可以每次求一下mid的值,把mid跟左边比一下,如果是正常序,就丢掉左边,反之丢掉右边,不断反复直到找到断口。
分析一下:
比如4 5 6 7 0 1 2  从中间断开后,它是由一个有序跟一个无序的序列组成的。
如果left = 0, right = 6,mid = 3, 那么4, 5, 6, 7 是正序, 7, 0, 1,2是逆序,所以我们要丢掉左边。这样反复操作,直到数列中只有2个数字,就是断开处,这题我们会得到7,0,返回后一个就可以了。

以下图示简单描述了通过三步操作逐步逼近断口处。每一次我们可以扔掉一半,速度是LogN.

【Leetcode】Find <wbr>Minimum <wbr>in <wbr>Rotated <wbr>Sorted <wbr>Array <wbr>解题报告

2. 特别的情况:

如果发现 A.mid > A.left,表示左边是有序,选择左边。

如果发现 A.mid < A.left, 表示无序的状态在左边,丢掉右边

如果A.mid = A.left,说明无法判断。这时我们可以把left++,丢弃一个即可。不必担心丢掉我们的目标值。因为A.left == A.mid,即使选择了left,还有mid在嘛!

每次进入循环,我们都要判断A.left < A.right,原因是,前面我们丢弃一些数字时,有可能造成余下的数组是有序的,这时应直接返回A.left!

举例: 10 1 10 10 如果我们丢弃了最左边的10,则1 10 10 是有序的

3.对复杂度的影响:

题目中问到了,对复杂度有何影响:实际上是有的,如果全部的数字相等,我们就退化为O(N),但是平均的复杂度仍然是O(LogN),最后复杂度的大小取决于重复的数字的多少。如果重复字数少,与logN相差不大。

 1 public class Solution { 2     public int findMin(int[] num) { 3         if (num == null || num.length == 0) { 4             return 0; 5         } 6          7         int len = num.length; 8         if (len == 1) { 9             return num[0];10         } else if (len == 2) {11             return Math.min(num[0], num[1]);12         }13         14         int left = 0;15         int right = len - 1;16         17         while (left < right - 1) {18             int mid = left + (right - left) / 2;19             // In this case, the array is sorted.20             // 这一句很重要,因为我们移除一些元素后,可能会使整个数组变得有序...21             if (num[left] < num[right]) {22                 return num[left];23             }24             25             // left side is sorted. CUT the left side.26             if (num[mid] > num[left]) {27                 left = mid;28             // left side is unsorted, right side is sorted. CUT the right side.29             } else if (num[mid] < num[left]) {30                 right = mid;31             } else {32                 left++;33             }34         }35         36         return Math.min(num[left], num[right]);        37     }38 }
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GitHub Code:

https://github.com/yuzhangcmu/LeetCode_algorithm/blob/master/binarySearch/FindMin2.java

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