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。
解法解法一
直接遍历数组找最小值,时间复杂度 O(n),不推荐。
public class Solution { /** * 获取旋转数组的最小元素 * @param array 旋转数组 * @return 数组中的最小值 */ public int minNumberInRotateArray(int[] array) { if (array == null || array.length == 0) { return 0; } int n = array.length; if (n == 1 || array[0] < array[n - 1]) { return array[0]; } int min = array[0]; for (int i = 1; i < n; ++i) { min = array[i] < min ? array[i] : min; } return min; }}
解法二
利用指针 p,q 指向数组的首尾,如果 array[p] < array[q],说明数组是递增数组,直接返回 array[p]。否则进行如下讨论。
计算中间指针 mid:
- 如果此时 array[p], array[q], array[mid] 两两相等,此时无法采用二分方式,只能通过遍历区间 [p,q] 获取最小值;
- 如果此时 p,q 相邻,说明此时 q 指向的元素是最小值,返回 array[q];
- 如果此时 array[mid] >= array[p],说明 mid 位于左边的递增数组中,最小值在右边,因此,把 p 指向 mid,此时保持了 p 指向左边递增子数组;
- 如果此时 array[mid] <= array[q],说明 mid 位于右边的递增数组中,最小值在左边,因此,把 q 指向 mid,此时保持了 q 指向右边递增子数组。
public class Solution { /** * 获取旋转数组的最小元素 * @param array 旋转数组 * @return 数组中的最小值 */ public int minNumberInRotateArray(int[] array) { if (array == null || array.length == 0) { return 0; } int p = 0; // mid初始为p,为了兼容当数组是递增数组(即不满足 array[p] >= array[q])时,返回 array[p] int mid = p; int q = array.length - 1; while (array[p] >= array[q]) { if (q - p == 1) { // 当p,q相邻时(距离为1),那么q指向的元素就是最小值 mid = q; break; } mid = p + ((q - p) >> 1); // 当p,q,mid指向的值相等时,此时只能通过遍历查找最小值 if (array[p] == array[q] && array[mid] == array[p]) { mid = getMinIndex(array, p, q); break; } if (array[mid] >= array[p]) { p = mid; } else if (array[mid] <= array[q]) { q = mid; } } return array[mid]; } private int getMinIndex(int[] array, int p, int q) { int minIndex = p; for (int i = p + 1; i <= q; ++i) { minIndex = array[i] < array[minIndex] ? i : minIndex; } return minIndex; }}
测试用例- 功能测试(输入的数组是升序排序数组的一个旋转,数组中有重复数字或者没有重复数字);
- 边界值测试(输入的数组是一个升序排序的数组,只包含一个数字的数组);
- 特殊输入测试(输入空指针)。