把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾, 我们称之数组的旋转。输入一个递增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。
Step1.和二分查找法一样,我们用两个指针分别指向数组的第一个元素和最后一个元素。
Step2.接着我们可以找到数组中间的元素:
如果该中间元素位于前面的递增子数组,那么它应该大于或者等于第一个指针指向的元素。此时数组中最小的元素应该位于该中间元素的后面。我们可以把第一个指针指向该中间元素,这样可以缩小寻找的范围。如果中间元素位于后面的递增子数组,那么它应该小于或者等于第二个指针指向的元素。此时该数组中最小的元素应该位于该中间元素的前面。
Step3.接下来我们再用更新之后的两个指针,重复做新一轮的查找。
public class Test {
/**
* @param numbers 旋转数组
* @return 数组的最小值
*/
public static int min(int[] numbers) {
// 判断输入是否合法
if (numbers == null || numbers.length == 0) {
throw new RuntimeException("Invalid input.");
}
// 开始处理的第一个位置
int lo = 0;
// 开始处理的最后一个位置
int hi = numbers.length - 1;
// 设置初始值
int mi = lo;
// 确保lo在前一个排好序的部分,hi在排好序的后一个部分
while (numbers[lo] >= numbers[hi]) {
// 当处理范围只有两个数据时,返回后一个结果
// 因为numbers[lo] >= numbers[hi]总是成立,后一个结果对应的是最小的值
if (hi - lo == 1) {
return numbers[hi];
}
// 取中间的位置
mi = lo + (hi - lo) / 2;
// 如果三个数都相等,则需要进行顺序处理,从头到尾找最小的值
if (numbers[mi] == numbers[lo] && numbers[hi] == numbers[mi]) {
return minInorder(numbers, lo, hi);
}
// 如果中间位置对应的值在前一个排好序的部分,将lo设置为新的处理位置
if (numbers[mi] >= numbers[lo]) {
lo = mi;
}
// 如果中间位置对应的值在后一个排好序的部分,将hi设置为新的处理位置
else if (numbers[mi] <= numbers[hi]) {
hi = mi;
}
}
// 返回最终的处理结果
return numbers[mi];
}
/**
* 找数组中的最小值
*
* @param numbers 数组
* @param start 数组的起始位置
* @param end 数组的结束位置
* @return 找到的最小的数
*/
public static int minInorder(int[] numbers, int start, int end) {
int result = numbers[start];
for (int i = start + 1; i <= end; i++) {
if (result > numbers[i]) {
result = numbers[i];
}
}
return result;
}
}