什么是旋转排序数组?
考虑一个排序数组,例如:
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
现在,如果这个数组在某个枢轴处旋转,比如在索引 3 处,它将变成:
[4, 5, 6, 1, 2, 3]
请注意,数组仍然是排序的,但它被分为两部分。我们的目标是有效地在此类数组中搜索目标值。
搜索策略
要在旋转排序数组中搜索,我们需要:
- 找到枢轴:枢轴是数组从较大值过渡到较小值的点。
- 二分查找:一旦找到枢轴,我们就可以在数组的相应一半上使用二分查找。
分步代码解释
class Solution { public static void main(String[] args) { int[] arr = {4, 5, 6, 1, 2, 3}; // Example of rotated sorted array int target = 5; // Searching for the target int result = search(arr, target); // Displaying the result System.out.println("Index of target: " + result); } // Main search function to find the target in a rotated sorted array public static int search(int[] nums, int target) { // Step 1: Find the pivot int pivot = searchPivot(nums); // Step 2: If no pivot, perform regular binary search if (pivot == -1) { return binarySearch(nums, target, 0, nums.length - 1); } // Step 3: If the target is at the pivot, return the pivot index if (nums[pivot] == target) { return pivot; } // Step 4: Decide which half of the array to search if (target >= nums[0]) { return binarySearch(nums, target, 0, pivot - 1); // Search left side } else { return binarySearch(nums, target, pivot + 1, nums.length - 1); // Search right side } } // Binary search helper function static int binarySearch(int[] arr, int target, int start, int end) { while (start arr[mid + 1]) { return mid; } // Check if the pivot is before the mid if (mid > start && arr[mid] <hr> <h3> 守则解释 </h3> <ol> <li> <p><strong>搜索()</strong>:</p> <ul> <li>该函数负责在旋转排序数组中搜索目标。</li> <li>首先,我们使用 searchPivot() 函数找到 <strong>枢轴</strong>。</li> <li>根据主元的位置,我们决定使用二分搜索来搜索数组的哪一半。</li> </ul> </li> <li> <p><strong>binarySearch()</strong>:</p> <ul> <li>标准二分搜索算法,用于在排序的子数组中查找目标。</li> <li>我们定义开始和结束索引并逐渐缩小搜索空间。</li> </ul> </li> <li> <p><strong>searchPivot()</strong>:</p> <ul> <li>此函数标识枢轴点(数组旋转的位置)。</li> <li>主元是排序顺序被“破坏”的索引(即数组从较高值变为较低值)。</li> <li>如果没有找到主元,则说明数组没有旋转,我们可以进行常规的二分查找。</li> </ul> </li> </ol> <hr> <h3> 算法如何工作 </h3> <p>对于像 [4, 5, 6, 1, 2, 3] 这样的数组:</p>
- 枢轴 位于索引 2(6 是最大的,其次是 1,最小)。
- 我们使用这个主元将数组分为两部分:[4, 5, 6] 和 [1, 2, 3]。
- 如果目标大于或等于第一个元素(本例中为 4),我们将搜索左半部分。否则,我们搜索右半部分。
此方法确保我们高效搜索,实现 O(log n) 的时间复杂度,类似于标准的二分搜索。
结论
旋转排序数组是一个常见的面试问题,也是加深您对二分搜索理解的有用挑战。通过找到枢轴并相应地调整我们的二分搜索,我们可以在对数时间中高效地搜索数组。
如果您觉得这篇文章有帮助,请随时在 LinkedIn 上与我联系或在评论中分享您的想法!快乐编码!
以上是用 Java 构建旋转排序数组搜索:了解枢轴搜索和二分搜索的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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