找出旋轉陣列中最小的元素
阿新 • • 發佈:2019-01-05
題目:把一個數組最開始的若干個元素移到陣列的末尾,我們稱之為陣列的旋轉。輸入一個遞增陣列的一個旋轉陣列,輸出旋轉陣列的最小元素,例如{3,4,5,1,2}為{1,2,3,4,5}的旋轉
分析:1.最簡單的做法就是遍歷該陣列的所有元素,比較每個元素的大小,選出最小的元素。具體程式碼在此省略
2.如果我們要追求更好的演算法效率,那麼我們完全可以使用二分查詢的思想,設定陣列的開始和結束位置。
具體思想:我們設定目標陣列的開始(min),中間(mid),末尾(max)三個位置,該陣列的組成可以分為三段,第一段為一個遞增的子陣列,第二段為中間元素,第三段也是一個遞增的子陣列。
如果中間元素在第一個遞增子陣列中,它大於第一段子陣列的第一個元素,即 numbers[mid] >= numbers[min],那麼我們可以讓該中間元素numbers[mid]為新子陣列的第一個,這樣就減小了查詢範圍。
如果中間元素在第二個遞增陣列中,他一定會小於第二段子陣列的最後一個元素,即 numbers[mid] <= numbers[max],此時,我們可以讓該中間元素numbers[mid]為第二個新子陣列的最後一個,這樣又減小了查詢範圍
具體實現程式碼如下:
package com.company; public class Main { /** * 求旋轉陣列中的最小元素 * @param numbers * @return */ public static int min(int[] numbers){ if(numbers == null || numbers.length==0){ throw new RuntimeException("給定的陣列錯誤"); } int min=0;//開始位置 int mid = min;//中間位置 int max = numbers.length-1;//結束位置 while(numbers[mid] >= numbers[max]){ //如果陣列中只有兩個元素,則最小元素為numbers[max] if(max - min ==1){ return numbers[max]; } //計算中間位置 mid = min +(max - min)/2; //如果三個位置的數相等,則選出其中最小的元素 if(numbers[min] == numbers[mid] && numbers[mid] == numbers[max]){ getMin(numbers,min,max); } // 如果中間位置對應的值在前一個排好序的部分,將mid設定為新的處理位置 if(numbers[mid] >= numbers[min]){ min= mid; }else if(numbers[mid]<= numbers[max]){// 如果中間位置對應的值在後一個排好序的部分,將mid設定為新的處理位置 max = mid; } } return numbers[min]; } //獲取陣列中最小的元素 public static int getMin(int[] numbers,int start,int end){ int min = numbers[start]; for(int i=start+1;i<= end;i++){ if(min>numbers[i]){ min = numbers[i]; } } return min; } public static void main(String[] args) { // 典型輸入,單調升序的陣列的一個旋轉 int[] array1 = {3, 4, 5, 1, 2}; System.out.println(min(array1)); // 有重複數字,並且重複的數字剛好的最小的數字 //int[] array2 = {3, 4, 5, 1, 1, 2}; //System.out.println(min(array2)); // 有重複數字,但重複的數字不是第一個數字和最後一個數字 //int[] array3 = {3, 4, 5, 1, 2, 2}; //System.out.println(min(array3)); // 有重複的數字,並且重複的數字剛好是第一個數字和最後一個數字 //int[] array4 = {1, 0, 1, 1, 1}; //System.out.println(min(array4)); // 單調升序陣列,旋轉0個元素,也就是單調升序陣列本身 //int[] array5 = {1, 2, 3, 4, 5}; //System.out.println(min(array5)); // 陣列中只有一個數字 //int[] array6 = {2}; //System.out.println(min(array6)); // 陣列中數字都相同 //int[] array7 = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}; //System.out.println(min(array7)); //System.out.println(min(array6)); // 輸入NULL //System.out.println(min(null)); } }