求解旋转数组的最小数字

对于旋转数组的最小数字问题,有以下几个步骤:

  1. 理解问题:旋转数组是将一个有序数组的最开始若干个元素搬到数组的末尾,形成一个新的数组的过程。问题即为在这个旋转后的数组中寻找最小值。

  2. 思考解法:由于数组是旋转后的有序数组,我们需要利用这个性质来解决这个问题。可以采用以下三种解法:

  3. 二分查找:将数组分为两部分,其中一部分一定是有序的。根据二分查找的思想,在有序部分查找最小值,若没找到,则在无序部分查找。时间复杂度为O(log n)

  4. 线性查找:从头到尾遍历数组,找到一个数比前一个数小,则说明该数为最小值。时间复杂度为O(n)

  5. 递归查找:由于旋转数组本质上仍然为有序数组,可以通过递归的方式寻找最小值。时间复杂度为O(n),但空间复杂度较高。

  6. 代码实现:

  7. 二分查找的代码实现

python
class Solution:
def findMin(self, nums: List[int]) -> int:
l, r = 0, len(nums) - 1
while l < r:
mid = (l + r) // 2
if nums[mid] > nums[r]:
l = mid + 1
else:
r = mid
return nums[l]

  • 线性查找的代码实现

python
class Solution:
def findMin(self, nums: List[int]) -> int:
for i in range(1, len(nums)):
if nums[i] < nums[i-1]:
return nums[i]
return nums[0]

  • 递归查找的代码实现

python
class Solution:
def findMin(self, nums: List[int]) -> int:
if len(nums) == 1:
return nums[0]
if nums[0] < nums[-1]:
return nums[0]
mid = len(nums) // 2
if nums[mid] > nums[-1]:
return self.findMin(nums[mid+1:])
else:
return self.findMin(nums[:mid+1])

  1. 示例说明:

  2. 示例一:

    输入:[4,5,6,7,0,1,2]

    输出:0

    解释:经过旋转后,数组变为[0,1,2,4,5,6,7],0为最小值。

  3. 示例二:

    输入:[3,4,5,1,2]

    输出:1

    解释:经过旋转后,数组变为[1,2,3,4,5],1为最小值。

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