# 「力扣」第 81 题:搜索旋转排序数组 II(中等)

# 题目描述

已知存在一个按非降序排列的整数数组 nums ,数组中的值不必互不相同。

在传递给函数之前,nums 在预先未知的某个下标 k0 <= k < nums.length)上进行了 旋转 ,使数组变为 [nums[k], nums[k+1], ..., nums[n-1], nums[0], nums[1], ..., nums[k-1]] (下标 从 0 开始 计数)。例如, [0,1,2,4,4,4,5,6,6,7] 在下标 5 处经旋转后可能变为 [4,5,6,6,7,0,1,2,4,4]

给你 旋转后 的数组 nums 和一个整数 target ,请你编写一个函数来判断给定的目标值是否存在于数组中。如果 nums 中存在这个目标值 target ,则返回 true ,否则返回 false

示例 1:

输入:nums = [2,5,6,0,0,1,2], target = 0
输出:true

示例 2:

输入:nums = [2,5,6,0,0,1,2], target = 3
输出:false

提示:

  • 1 <= nums.length <= 5000

  • -104 <= nums[i] <= 104

  • 题目数据保证 nums 在预先未知的某个下标上进行了旋转

  • -104 <= target <= 104

进阶:

# 思路分析

「旋转有序数组」是「部分有序」的数组,二分查找算法同样可以通过看到的某个元素的值,推测它的左右两侧的元素的值,进而达到缩减问题规模的目的。

明确了思路以后,我们就需要确定「有序数组」存在于「原始数组」的哪个子区间里,下面提供了两个比较标准:

  • 二分查找算法看到的中间元素 nums[mid] 的值和左边界 nums[left] 的值比较;
  • 二分查找算法看到的中间元素 nums[mid] 的值和右边界 nums[right] 的值比较。

由这两个比较标准就能写出两版不同的代码。

情况 1:二分查找算法看到的中间元素 nums[mid] 的值和左边界 nums[left] 的值比较

参考代码 1

public class Solution {

    // 中间的数与左边界比较

    public boolean search(int[] nums, int target) {
        int len = nums.length;
        if (len == 0) {
            return false;
        }

        int left = 0;
        int right = len - 1;
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            if (nums[mid] > nums[left]) {
                if (nums[left] <= target && target <= nums[mid]) {
                    // 落在前有序数组里
                    right = mid;
                } else {
                    left = mid + 1;
                }
            } else if (nums[mid] < nums[left]) {
                // 让分支和上面分支一样
                if (nums[mid] < target && target <= nums[right]) {
                    left = mid + 1;
                } else {
                    right = mid;
                }
            } else {
                // 要排除掉左边界之前,先看一看左边界可以不可以排除
                if (nums[left] == target) {
                    return true;
                } else {
                    left = left + 1;
                }
            }

        }
        // 后处理,夹逼以后,还要判断一下,是不是 target
        return nums[left] == target;
    }
}

情况 2:二分查找算法看到的中间元素 nums[mid] 的值和右边界 nums[left] 的值比较;

参考代码 2

public class Solution {

    // 中间的数与右边界比较

    public boolean search(int[] nums, int target) {
        int len = nums.length;

        int left = 0;
        int right = len - 1;
        while (left < right) {
            int mid = left + (right - left + 1) / 2;
            if (nums[mid] < nums[right]) {
                // 具体例子:[10, 11, 4, 5, 6, 7, 8, 9],mid 右边的一定是顺序数组,包括 nums[mid]
                if (nums[mid] <= target && target <= nums[right]) {
                    left = mid;
                } else {
                    right = mid - 1;
                }
            } else if (nums[mid] > nums[right]) {
                // 具体例子:[4, 5, 9, 2],mid 左边是一定是顺序数组,包括 nums[mid]
                if (nums[left] <= target && target < nums[mid]) {
                    right = mid - 1;
                } else {
                    left = mid;
                }
            } else {
                if (nums[right] == target) {
                    return true;
                }
                right = right - 1;
            }
        }
        return nums[left] == target;
    }
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:,其中 是输入数组的长度。最坏情况下,数组元素均相等且不为 target

  • 空间复杂度:,只使用了常数个变量。


作者:liweiwei1419 链接:https://suanfa8.com/binary-search/solutions-1/0081-search-in-rotated-sorted-array-ii 来源:算法吧 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

Last Updated: 11/18/2024, 11:23:03 PM