《算法闯关指南:优选算法--二分查找》--23.寻找旋转排序数组中的最小值,24.点名


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前言:

聚焦算法题实战,系统讲解三大核心板块:优选算法:剖析动态规划、二分法等高效策略,学会寻找"最优解"。 递归与回溯:掌握问题分解与状态回退,攻克组合、排列等难题。 贪心算法:理解"局部最优"到"全局最优"的思路,解决区间调度等问题 内容以题带点,讲解思路与代码实现,帮助大家快速提升代码能力。


23. 寻找旋转排序数组中的最小值

题目链接

153. 寻找旋转排序数组中的最小值 - 力扣

题目描述

题目示例

解法(二分查找):

算法思路:

题目中的数组规则如下图所示:

其中 c 点就是我们要求的点。

二分的本质:找到一个判断标准,使得查找区间能够一分为二。

通过图像我们可以发现,【A,B】 区间内的点都是严格大于 D 点的值的,C 点的值是严格小于 D 点的值的。但是当 【C,D】 区间只有一个元素的时候,C 点的值是可能等于 D 点的值的。

因此,初始化左右两个指针 leftright

然后根据 mid 的落点,我们可以划分下一个查询的区间:

  • mid【A,B】 区间的时候,也就是 mid 位置的值严格大于 D 点的值,下一次查询区间在 【mid+1,right】 上;
  • mid【C,D】 区间的时候,也就是 mid 位置的值严格小于等于 D 点的值,下次查询区间在 【left,mid】 上。

当区间长度变成 1 的时候,就是我们要找的结果。

C++算法代码:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int findMin(vector<int>& nums) {
        int n=nums.size();
        int left=0,right=n-1;
        if(nums[0]<=nums[n-1])
        {
            return nums[0];
        }
        while(left<right)
        {
            int mid=left+(right-left)/2;
            if(nums[mid] >= nums[0]) left=mid+1;
            else right=mid;
        }
        return nums[left];
    }
};

算法总结&&笔记展示:

笔记字有点丑,大家见谅:


24 .点名

题目链接

LCR 173. 点名 - 力扣(LeetCode)

题目描述

题目示例

解法(二分查找):

算法思路:

关于这道题中,时间复杂度为 O(N) 的解法有很多种,而且也都比较好想到,这里就不再赘述。本题我们主要介绍的是一个时间复杂度为 O(logn) 的最优解法二分法:

在这个升序的数组中,我们发现:

  • 在第一个缺失位置的左边,数组内元素都是与数组下标相等的;
  • 在第一个缺失位置的右边,数组内的元素都是与数组下标不相等的。

因此,我们可以利用这个 【二段性】 ,来使用 【二分查找】 算法。

C++算法代码:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    int takeAttendance(vector<int>& nums) {
        int left=0,right=nums.size()-1;
        while(left<right)
        {
            int mid=left+(right-left)/2;
            if(nums[mid]==mid) left=mid+1;
            else right=mid;
        }
        if(nums[left]==left) return left+1;
        return left;
    }
};

算法总结&&笔记展示:

笔记字有点丑,大家见谅:


结尾:

html 复制代码
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结语:本文精选两道二分查找经典题型,通过图解与代码实现详解解题思路。旋转排序数组最小值:利用区间二段性,比较中点与右端点值,收缩查找范围至单个元素。缺失数字查找:根据元素值与下标关系二分,定位首个不匹配位置。笔记附手写解析,助你掌握二分核心思想------"以判断标准分割区间",高效解决有序数据问题。

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