81.搜索旋转排序数组II

目标

已知存在一个按非降序排列的整数数组 nums ,数组中的值不必互不相同。

在传递给函数之前,nums 在预先未知的某个下标 k(0 <= k < nums.length)上进行了 旋转 ,使数组变为 [nums[k], nums[k+1], ..., nums[n-1], nums[0], nums[1], ..., nums[k-1]](下标 从 0 开始 计数)。例如, [0,1,2,4,4,4,5,6,6,7] 在下标 5 处经旋转后可能变为 [4,5,6,6,7,0,1,2,4,4] 。

给你 旋转后 的数组 nums 和一个整数 target ,请你编写一个函数来判断给定的目标值是否存在于数组中。如果 nums 中存在这个目标值 target ,则返回 true ,否则返回 false 。

你必须尽可能减少整个操作步骤。

示例 1:

输入:nums = [2,5,6,0,0,1,2], target = 0
输出:true

示例 2:

输入:nums = [2,5,6,0,0,1,2], target = 3
输出:false

说明:

  • 1 <= nums.length <= 5000
  • -10^4 <= nums[i] <= 10^4
  • 题目数据保证 nums 在预先未知的某个下标上进行了旋转
  • -10^4 <= target <= 10^4

进阶:

此题与 33.搜索旋转排序数组 相似,但本题中的 nums 可能包含 重复 元素。这会影响到程序的时间复杂度吗?会有怎样的影响,为什么?

思路

有序数组 划分为两个子数组,交换子数组的顺序得到旋转数组 nums,判断旋转数组中是否存在 target

根据题意可知,原来的有序数组被划分成两部分,第一部分的所有元素均大于 等于 第二部分的所有元素。

此题与 33.搜索旋转排序数组 相似,但本题中的 nums 可能包含 重复 元素。如果当前元素恰好与切点的元素值相同,那么我们无法判断该搜索哪一部分。

例如,如果当前元素值大于 target,但是恰好与第一个元素相同:

  • 如果当前元素就是位于第一部分,那么我们应该将 left 左移,以便到达第二部分搜索。
  • 如果当前元素已经位于第二部分,那么我们应该将 right 右移,以便找到更小的target。

最简单的处理方法是缩小右边界,因为这种情况只会出现在切点刚好在连续相同元素中间,这时最左侧的元素一定与最右侧的元素相同,我们可以提前将 right 移到第一个与 left 不同的位置。这样当前元素属于哪一部分就确定了,不会影响判断。

代码


/**
 * @date 2025-02-01 14:33
 */
public class Search81 {

    public boolean search(int[] nums, int target) {
        int n = nums.length;
        int left = 0, right = n - 1;
        while (right > 0 && nums[left] == nums[right]) {
            right--;
        }
        int mid = left + (right - left) / 2;
        while (left <= right) {
            if (check(nums[mid], nums[0], target)) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
            }
            mid = left + (right - left) / 2;
        }
        if (left >= 0 && left < n) {
            return nums[left] == target;
        }
        return false;
    }

    public boolean check(int midValue, int firstValue, int target) {
        if (target < firstValue) {
            if (midValue >= firstValue) {
                return true;
            } else {
                return midValue < target;
            }
        } else {
            if (midValue >= firstValue) {
                return midValue < target;
            } else {
                return false;
            }
        }
    }

}

性能

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