其实这个问题,是基于二分查找(BinarySearch)来解决的。所以这里需要先理解一下二分查找。
1. 二分查找
二分查找,也叫做折半查找。顾名思义,是每一次折半,从而提升查找效率。
需要三个指针,left,right,mid,每次判断mid的值是否等于 target,从而调整 left 和 right 的值,达到每次折半的效果。
这里有一个前提,就是二分查找的数组,一定要是 有序数组。这是调整 left 和 right 就可以折半的原因。
代码
public class BinarySearch {
public int search (int[] nums, int target){
int left=0,right=nums.length-1, mid=(left+right)/2;
while(left<=right) {
if (target == nums[mid])
return mid;
else if (target < nums[mid]) {
right = mid - 1;
mid = (left + right) / 2;
} else {
left = mid + 1;
mid = (left + right) / 2;
}
}
return -1;
}
public static void main(String[] args){
int a[] = {1,2,3,4,6,9,12};
BinarySearch b = new BinarySearch();
System.out.println(b.search(a,12));
}
}
2. SearchInRotatedAry
在上面的BinaryResearch的基础上,现在来看这个问题。
问题描述
给出一个在某个点翻转的升序数列。寻找出最小的元素。但是要求时间复杂度是 O(logn)。
用例:[4,5,6,7,0,1,2] ,tar=0 Output : 4
[4,5,6,7,0,1,2],tar=3 Output:-1
分析
看到这个对数时间复杂度,很明白这里就是要用divide and conquer 的思想,也就是二分查找。但是问题的关键是,整个数列不是升序排列的,每次判断玩 mid 和 tar 的关系之后,怎样调整 left 和 right 指针从而折半,是整个问题的关键。
思路
尽管整个数组不是升序的,但是可以判断出来前半个或者后半个是有序的,在这个有序的基础上,就可以判断 tar 是否在这个有序的数组内,进而缩小搜索范围。
代码
package day_6;
public class SearchInRotatedSortedArray {
public int search(int[] nums, int target){
int count = nums.length;
if(count==0)
return -1;
if(count==1)
if(nums[0]==target)
return 0;
else
return -1;
int left = 0;
int right = count-1;
while (left <= right){ // 高级版的二分查找
int mid = (left+right)/2;
System.out.println(mid);
if(nums[mid]==target)
return mid;
else {
if(nums[mid] < nums[right]) { // 右边有序
if(nums[mid]<target && nums[right]>=target )
left = mid+1;
else right = mid-1;
}else{ // 左边有序
if(nums[mid]>target && nums[left]<= target)
right = mid-1;
else left = mid+1;
}
}
}
return -1;
}
public static void main(String[] args){
int a[] ={4,5,6,7,0,1,2};
SearchInRotatedSortedArray s = new SearchInRotatedSortedArray();
System.out.print(s.search(a,3));
}
}
网友评论