153. 尋找旋轉排序陣列中的最小值(中)

Frommoon發表於2024-03-10

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  • 題目
  • 題解:二分

題目

  • 已知一個長度為 n 的陣列,預先按照升序排列,經由 1 到 n 次 旋轉 後,得到輸入陣列。例如,原陣列 nums = [0,1,2,4,5,6,7] 在變化後可能得到:
    若旋轉 4 次,則可以得到 [4,5,6,7,0,1,2]
    若旋轉 7 次,則可以得到 [0,1,2,4,5,6,7]
    注意,陣列 [a[0], a[1], a[2], ..., a[n-1]] 旋轉一次 的結果為陣列 [a[n-1], a[0], a[1], a[2], ..., a[n-2]] 。
    給你一個元素值 互不相同 的陣列 nums ,它原來是一個升序排列的陣列,並按上述情形進行了多次旋轉。請你找出並返回陣列中的 最小元素 。
    你必須設計一個時間複雜度為 O(log n) 的演算法解決此問題。

示例 1:

輸入:nums = [3,4,5,1,2]
輸出:1
解釋:原陣列為 [1,2,3,4,5] ,旋轉 3 次得到輸入陣列。

示例 2:

輸入:nums = [4,5,6,7,0,1,2]
輸出:0
解釋:原陣列為 [0,1,2,4,5,6,7] ,旋轉 3 次得到輸入陣列。

示例 3:

輸入:nums = [11,13,15,17]
輸出:11
解釋:原陣列為 [11,13,15,17] ,旋轉 4 次得到輸入陣列。

題解:二分

  • 結論:陣列元素重複時,將 mid 與 mid+1或mid-1 進行比較來縮小範圍;陣列元素不重複時,將 mid 與 left或right進行比較來縮小範圍。
  • 原因:陣列元素重複,峰值或最小值可能出現在連續的相同元素之間,所以我們需要將 mid 與 mid+1 或mid-1進行比較來縮小查詢範圍。
class Solution:
    def findMin(self, nums: List[int]) -> int:
        left, right = 0, len(nums) - 1    
        while left <= right:                    # 迴圈的條件選為左閉右閉區間left <= right
            mid=left+(right-left)//2
            if nums[mid] >= nums[right]:        # 注意是當中值大於等於右值時,不加等號會陷入死迴圈    
                left = mid + 1                  # 將左邊界移動到中值的右邊
            else:                               # 當中值小於右值時
                right = mid                     # 將右邊界移動到中值處
        return nums[right]                      # 最小值返回nums[right]

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