问题

把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾,我们称之为数组的旋转。

输入一个升序的数组的一个旋转,输出旋转数组的最小元素。

例如数组{3,4,5,1,2}为{1,2,3,4,5}的一个旋转,该数组的最小值为1。

数组可能包含重复项。

注意:数组内所含元素非负,若数组大小为0,请返回-1。

样例
输入:nums=[2,2,2,0,1]

输出:0

思路

参考 https://www.acwing.com/solution/acwing/content/727/

为了便于分析,我们先将数组中的数画在二维坐标系中,横坐标表示数组下标,纵坐标表示数值,如下所示:
图片说明

图中水平的实线段表示相同元素。

我们发现除了最后水平的一段(黑色水平那段)之外,其余部分满足二分性质:竖直虚线左边的数满足 nums[i]≥nums[0]nums[i]≥nums[0];
而竖直虚线右边的数不满足这个条件。
分界点就是整个数组的最小值。

所以我们先将最后水平的一段删除即可。

另外,不要忘记处理数组完全单调的特殊情况:

当我们删除最后水平的一段之后,如果剩下的最后一个数大于等于第一个数,则说明数组完全单调。
时间复杂度分析
二分的时间复杂度是 O(logn)O(logn),删除最后水平一段的时间复杂度最坏是 O(n)O(n),所以总时间复杂度是 O(n)O(n)。

class Solution {
    public int findMin(int[] nums) {
        int n = nums.length - 1;

        if(n < 0) return -1;

        //若数组尾巴存在水平,略过它们
        while (n > 0 && nums[n] == nums[0]) n--;

        //如果单调,则nums[0]即为最小值;若nums[n]==nums[0],数组是水平的,也直接返回nums[0]。
        if(nums[n] >= nums[0]) return nums[0];
        //标准的二分查找
        int l = 0, r = n;
        while (l < r) {
            int mid = l + ((r - l) >> 1);
            if(nums[mid] < nums[0]) {
                r = mid;
            } else {
                l = mid + 1;
            }
        }
        return nums[l];
    }
}