LeetCode 154困难二分查找
寻找旋转排序数组中的最小值 II 图解题解
这道题到底在问什么
给你一个可能存在 重复 元素值的数组 nums ,它原来是一个升序排列的数组,并按上述情形进行了多次旋转。请你找出并返回数组中的 最小元素 。 你必须尽可能减少整个过程的操作步骤。
- nums
- [2,2,2,0,1]
- 输出
- 0
先想最直接的笨办法
数组/字符串状态条跟着代码走:推进语句是:while l < r:。处理过的部分不再重新枚举。(动画第 10 步)
最优解:一步一步想明白
- 3下面 9 步动画会按主解代码推进,而不是泛泛讲题型。
- 4先读清 寻找旋转排序数组中的最小值 II 的输入输出数组/字符串状态条跟着代码走:先把示例输入映射到代码参数:def findMin(self, nums):。
- 5l = 0;r = len(nums) - 1数组/字符串状态条跟着代码走:开局只立住必要变量:l = 0;r = len(nums) - 1。
- 6while l < r:数组/字符串状态条跟着代码走:主流程从这里开始:while l < r:。
- 7if nums[mid] < nums[r]:数组/字符串状态条跟着代码走:题目条件落到这一行:if nums[mid] < nums[r]:。
- 8更新核心状态数组/字符串状态条跟着代码走:对应代码:更新答案变量。这一行决定当前轮对答案有什么贡献。
- 9r -= 1数组/字符串状态条跟着代码走:边界跟着代码看:if nums[mid] < nums[r]:。
- 10while l < r:数组/字符串状态条跟着代码走:推进语句是:while l < r:。处理过的部分不再重新枚举。
- 11return nums[l]数组/字符串状态条跟着代码走:到这里,l 已经能表达题目要求。
- 12return:return nums[l]数组/字符串状态条跟着代码走:最后检查返回形态:返回值、原地修改或设计类状态,要和 LeetCode 判题方式一致。
- 15记住这题的代码骨架:题意约束先落到状态变量,再用循环或递归维护它。
⚠️ 容易写错的地方
✗ 错:相等时 r=mid
✓ 对:r -= 1
无法确定最小值在哪边,但 nums[r] 可被安全去掉
✗ 错:和无重复版完全一样
✓ 对:单独处理相等情况
重复值破坏二段性
完整代码(Python)
Python
class Solution:
def findMin(self, nums):
l = 0
r = len(nums) - 1
while l < r:
mid = (l + r) // 2
if nums[mid] < nums[r]:
r = mid
elif nums[mid] > nums[r]:
l = mid + 1
else:
r -= 1
return nums[l]复杂度
时间复杂度
O(n) 最坏,平均 O(log n)
大量重复时退化
空间复杂度
O(1)
只用指针
看不够?换成动画再走一遍
上面的推演每一步都对应一帧动画。点开交互动画版,能一步步看着 寻找旋转排序数组中的最小值 II 的数据怎么变、指针怎么走,还能切 Python / Java / C++ 跟着练。
面试官可能追问
这道题为什么用「二分查找」,换最直接的暴力解会差在哪?+
二分查找抓住了本题的结构特征,把暴力解里重复的工作省掉;暴力解通常要多嵌套一层枚举,数据一大就超时。具体对比见上文「暴力解及其卡点」与「最优解逐步推演」两节。
时间复杂度为什么是 undefined?怎么推出来的?+
按上文复杂度小节的推导,时间复杂度为 undefined。
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