C++二分算法的应用:寻找峰值原理、源码及测试用例

说明

此文是课程https://edu.csdn.net/course/detail/38771 的讲义。

源码下载:https://download.csdn.net/download/he_zhidan/88458478

题目

长度为n的数组nums,请返回任意一峰值的索引。符合以下条件之一i便是峰值的索引。

|-----------|------------------------|--------------------------|
| n等于1 | i等于0 | |
| n>1 | i等于0 | nums[i] >nums[i+1] |
| n>1 | i等于n-1 | nums[i] > nums[i-1] |
| 0<i<n-1 | nums[i]>nums[i-1] | nums[i]>nums[i+1] |

题目保证nums[i]不等于nums[i+1]。

分析

假定

nums[left,r)符合nums[left]>nums[left-1],且nums[r-1]>nums[r]。显然初始情况nums[0,n)符合。

推论一:如果[left,r)的长度为1,则left就是返回的索引。

推论二:假定left < mid<r。如果mid[mid] > mid[mid-1],则nums[mid,r)也符合假定。如果mid[mid] < mid[mid-1],则nums[left,mid)也符合假定。

推论三:推论二也可以也可以理解成分别抛弃[left,mid)和[mid,r)。令mid = left+(r-left)/2,由于r-left>=2,所以left<mid<r。也就是抛弃的子数组不会为空。也就是数组不断变短。等长度为1结束。

时间复杂度

由于每次抛弃一半,所以需要抛弃logn次。故时间复杂度O(logn)

核心代码

class Solution {

public:

int findPeakElement(vector<int>& nums) {

int left = 0, r = nums.size();

while (r - left > 1)

{

const int mid = left + (r - left) / 2;

if (nums[mid] > nums[mid - 1])

{

left = mid;

}

else

{

r = mid;

}

}

return left;

}

};

测试用例

int main()

{

Solution slu;

vector<int> nums = { 1,2,3,4 };

int res = slu.findPeakElement(nums);

assert(3 == res);

nums = { 4,3,2,1 };

res = slu.findPeakElement(nums);

assert(0 == res);

nums = { 2,5,3,1 };

res = slu.findPeakElement(nums);

assert(1 == res);

}

其它

学院课程

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 基础算法的C++实现课程,请点击下面的CSDN学院的链接。 |
| 2024年1月15之前完全免费,之后绝大部分免费 |
| https://edu.csdn.net/course/detail/38771 |
| C#入职培训 |
| 此课程的目的:让新同事更快完成从学生到C#程序员的转换,更快上手完成C#的开发工作。 |
| https://edu.csdn.net/course/detail/38768 |
| C++入职培训 |
| 让新同事更快完成从学生到C++程序员的转换,更快上手完成C++的开发工作。 |
| https://edu.csdn.net/course/detail/32049 |

运行验证环境

Win10 VS2022 Ck++17 或win7 VS2019 C++17

每天都补充正能量

|---------------|
| 好好学习,天天向上。 |
| 事无终始,无务多业。 |
| 是故置本不安者,无务丰末。 |

相关下载

如果你时间宝贵,只想看精华,请到CSDN下载频道下载《闻缺陷则喜算法册》doc版

https://download.csdn.net/download/he_zhidan/88348653

相关推荐
代码游侠26 分钟前
学习笔记——设备树基础
linux·运维·开发语言·单片机·算法
想进个大厂30 分钟前
代码随想录day37动态规划part05
算法
sali-tec31 分钟前
C# 基于OpenCv的视觉工作流-章22-Harris角点
图像处理·人工智能·opencv·算法·计算机视觉
子春一41 分钟前
Flutter for OpenHarmony:构建一个 Flutter 四色猜谜游戏,深入解析密码逻辑、反馈算法与经典益智游戏重构
算法·flutter·游戏
MZ_ZXD0011 小时前
springboot旅游信息管理系统-计算机毕业设计源码21675
java·c++·vue.js·spring boot·python·django·php
人道领域1 小时前
AI抢人大战:谁在收割你的红包
大数据·人工智能·算法
TracyCoder1231 小时前
LeetCode Hot100(34/100)——98. 验证二叉搜索树
算法·leetcode
A尘埃1 小时前
电信运营商用户分群与精准运营(K-Means聚类)
算法·kmeans·聚类
A星空1232 小时前
一、Linux嵌入式的I2C驱动开发
linux·c++·驱动开发·i2c
凡人叶枫2 小时前
C++中智能指针详解(Linux实战版)| 彻底解决内存泄漏,新手也能吃透
java·linux·c语言·开发语言·c++·嵌入式开发