搜索旋转排序数组

题目描述

来源于 https://leetcode-cn.com/

假设按照升序排序的数组在预先未知的某个点上进行了旋转。

( 例如,数组 [0,1,2,4,5,6,7] 可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] )。

搜索一个给定的目标值,如果数组中存在这个目标值,则返回它的索引,否则返回 -1 。

你可以假设数组中不存在重复的元素。

你的算法时间复杂度必须是 O(log n) 级别。

示例 1:

输入: nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
输出: 4

示例 2:

输入: nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 3
输出: -1

解法

有序数组旋转后,可以看做两个有序数组拼接起来了。如果能够把范围限定在其中一个数组内,就可以运行二分查找。

因为旋转后的前半部分中的值一定大于后半部分,且 nums[0] 是前半部分中最小的值。

因此 nums[i] >= nums[0] 说明 i 在前半部分。否则一定在右半部分。在二分查找时,根据 nums[mid]target 的位置,来调整上下界。

当 target 和 nums[mid] 在同一侧时:

  • 此时和常规的二分查找相同。

当 target 和nums[mid] 不在同一侧时:

  • target 在左,nums[mid] 在右,需要调小 hi,即 hi = mid
  • target 在右,nums[mid] 在左,需要调大 lo,即 lo = mid + 1
class Solution {
public:
    int search(vector<int>& nums, int target) {
        int lo = 0, hi = nums.size();
        while(lo < hi){
            int mid = lo + (hi - lo) / 2;
            // 同一侧
            if((nums[mid] < nums[0]) == (target < nums[0])){
                if(nums[mid] > target){
                    hi = mid;
                }else if(nums[mid] < target){
                    lo = mid + 1;
                }else{
                    return mid;
                }
            }else{
                if(nums[mid] > target){
                    lo = mid +1;
                }else{
                    hi = mid;
                }
            }
        }
        return -1;
    }
};