LeetCode 33. 搜索旋转排序数组

前端

2023-12-15 09:18:12

前言

在 LeetCode 的众多算法题中，有一道经典题——LeetCode 33：搜索旋转排序数组。这道题考察了我们在面对旋转排序数组时如何进行二分查找，从而快速找到目标元素。

题目

给定一个整数数组 nums，该数组由一个按升序排列的数组旋转而成，请你在该数组中找到目标元素 target。如果数组中存在这个目标元素，则返回它的索引，否则返回 -1。

算法步骤

定义两个指针：left 指向数组的开头，right 指向数组的末尾。
在 left 和 right 之间进行二分查找。
计算中间位置 mid。
如果 nums[mid] 等于 target，则返回 mid。
如果 nums[left] 到 nums[mid] 是升序排列的：
- 如果 target 在该区间内，则将 right 更新为 mid - 1。
- 否则，将 left 更新为 mid + 1。
如果 nums[mid] 到 nums[right] 是升序排列的：
- 如果 target 在该区间内，则将 left 更新为 mid + 1。
- 否则，将 right 更新为 mid - 1。
重复步骤 2 到 6，直到 left 和 right 相交。
如果此时 left 和 right 相交，则表明数组中不存在 target，返回 -1。

示例

以下是一个示例，展示了如何使用二分查找算法在旋转排序数组中查找目标元素。

def search(nums, target):
    left, right = 0, len(nums) - 1

    while left <= right:
        mid = (left + right) // 2

        if nums[mid] == target:
            return mid

        if nums[left] <= nums[mid]:
            if target >= nums[left] and target < nums[mid]:
                right = mid - 1
            else:
                left = mid + 1
        else:
            if target > nums[mid] and target <= nums[right]:
                left = mid + 1
            else:
                right = mid - 1

    return -1


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

result = search(nums, target)

print(result)  # 输出：4