前端刷题路：深入剖析旋转排序数组的搜索技巧

导读

探索旋转排序数组的奥秘，掌握搜索技巧，在浩瀚的数据海洋中纵横驰骋。

前言

在前端开发中，处理各种类型的数据结构和算法是必不可少的。旋转排序数组作为其中一种常见的数据结构，因其独特的性质而带来了不小的挑战。本文将深入探讨旋转排序数组的搜索技巧，揭示其隐藏的奥秘。

旋转排序数组的特性

旋转排序数组是指将一个排序数组在某一点上进行旋转，形成一个包含原数组相同元素但顺序不同的新数组。旋转排序数组具备以下特性：

• 数组被分成两个有序的子数组，由旋转点分隔。
• 旋转点之前的子数组包含原数组较小的元素。
• 旋转点之后的子数组包含原数组较大的元素。

二分搜索算法

二分搜索算法是搜索旋转排序数组最常用的方法之一。其基本原理是通过不断将搜索范围缩小一半，来快速找到目标元素。算法流程如下：

1. 定义左边界 left 和右边界 right。
2. 计算中间索引 mid。
3. 比较 nums[mid] 和目标值 target。
4. 若 nums[mid] 等于 target，则返回 mid。
5. 若 nums[mid] 小于 target，则说明目标值在右半部分，更新 left = mid + 1。
6. 若 nums[mid] 大于 target，则说明目标值在左半部分，更新 right = mid - 1。
7. 若 left 大于等于 right，则表示目标值不在数组中，返回 -1。

处理旋转点

在旋转排序数组中，二分搜索算法的难点在于处理旋转点。当旋转点位于数组中间时，算法可能陷入死循环。为了解决这个问题，需要引入以下步骤：

1. 比较 nums[left] 和 nums[mid]。
2. 若 nums[left] 小于 nums[mid]，则说明左半部分是有序的，可以继续二分搜索。
3. 若 nums[left] 大于 nums[mid]，则说明旋转点在 [left, mid] 之间，将 right 更新为 mid - 1。

示例实现

const searchRotated = (nums, target) => {
  let left = 0, right = nums.length - 1;
  while (left <= right) {
    const mid = Math.floor((left + right) / 2);
    if (nums[mid] === target) return mid;
    if (nums[left] < nums[mid]) {
      if (nums[left] <= target && nums[mid] > target) {
        right = mid - 1;
      } else {
        left = mid + 1;
      }
    } else {
      if (nums[mid] < target && nums[right] >= target) {
        left = mid + 1;
      } else {
        right = mid - 1;
      }
    }
  }
  return -1;
};

总结

搜索旋转排序数组需要深入理解二分搜索算法并巧妙处理旋转点。本文详细阐述了搜索技巧，提供示例实现，帮助开发者应对这一常见算法挑战。通过掌握这些技巧，开发者可以轻松处理旋转排序数组，在前端开发中游刃有余。