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搜索旋转排序数组
七崽爱吃小饼干2026/01/18阅读 1专栏 算法合集

搜索旋转排序数组

整数数组 nums 按升序排列,数组中的值 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 向左旋转,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, [0,1,2,4,5,6,7] 下标 3 上向左旋转后可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] 。

给你 旋转后 的数组 nums 和一个整数 target ,如果 nums 中存在这个目标值 target ,则返回它的下标,否则返回 -1 。

你必须设计一个时间复杂度为 O(log n) 的算法解决此问题。

示例 1:

codeType
输入:nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 0
输出:4

示例 2:

codeType
输入:nums = [4,5,6,7,0,1,2], target = 3
输出:-1

示例 3:

codeType
输入:nums = [1], target = 0
输出:-1

提示:

  • 1 <= nums.length <= 5000
  • -104 <= nums[i] <= 104
  • nums 中的每个值都 独一无二
  • 题目数据保证 nums 在预先未知的某个下标上进行了旋转
  • -104 <= target <= 104

解法

结合了找到二分查找查询峰值的思维,先用二分查找找到峰值,就能找到原数组的末尾,从而得到k值。从而转化成基础的二分查找。

补充:升序数组旋转后有1-2个峰值,我们要找的是中间的峰值。有两个峰值的时候,二分查找会找中间的峰值。

ts
function search(nums: number[], target: number): number {
    const n = nums.length
    let low = 0, high = n - 1
    let peak = -1; // 峰值下标,初始为-1表示无峰值(纯升序)
    let k = 0;     // 旋转偏移量,初始化避免undefined

    while(low <= high) {
        const mid = Math.floor((low + high) / 2);
        // 找到峰 nums[mid] > nums[mid+1] 唯一判断条件
        if (mid < n - 1 && nums[mid] > nums[mid + 1]) {
            peak = mid;
            break;
        }
        // 收缩逻辑:判断mid在左升序区还是右升序区
        if (nums[mid] >= nums[0]) {
            // mid在左侧大值区,峰值在右侧
            low = mid + 1;
        } else {
            // mid在右侧小值区,峰值在左侧
            high = mid - 1;
        }
    }
    // 计算正确的旋转偏移量k
    k = peak + 1;

    // 坐标映射公式
    const toIndex = (index: number) => {
        return (index + k) % n;
    }

    // 二分查找
    low = 0, high = n - 1
    while(low <= high){
        const mid = Math.floor((low + high) / 2)
        const newMid = toIndex(mid)
        if(nums[newMid] === target){
            return newMid
        }else if(nums[newMid] > target){
            high = mid - 1
        }else{
            low = mid + 1
        }
    }
    return -1
};
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