旋转数组的最小数字c语言

本文介绍了一种高效查找旋转数组中最小元素的算法。通过分析数组特性,利用二分查找代替顺序查找,显著提升了查找效率。文章详细解释了算法原理,并提供了具体实现代码。

  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。输入一个递增排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.
  解:顺序遍历一次数组找最小值是最简单的方法,但效率太低。由于数组是有序的,可以采用二分查找的方式。

int InOrderMin(int* arr, int left, int right)//顺序查找
{
   int res=arr[left];
   for (int i = left+1; i <= right; ++i)
   {
      if (res > arr[i] )
      {
         res = arr[i];
      }
   }
   return res;
}
int FindMin(int* arr, int len)
{
   if (arr == NULL) return -1;
   int low = 0;
   int high = len - 1;
   if (arr[0] < arr[high]) return arr[0];//没有旋转
   while (low <= high)
   {
      if (high - low == 1)
      {
         break;
      }
      int mid = (high - low + 1) / 2 + low;
      if (arr[mid] == arr[low] && arr[low] == arr[high])//无法判断mid值属于前面递增数组还是后面递增数组,要使用顺序查找来遍历
      {
         return InOrderMin(arr, low, high);
      }
      if (arr[mid]>=arr[low])
      {
         low = mid;
      }
      else if (arr[mid]<=arr[high])
      {
          high = mid;
      }
   }
   return arr[high];
}

  结果如下:
在这里插入图片描述

### C语言实现旋转数组功能 以下是基于C语言实现的旋转数组功能代码示例。此代码可以满足将一个数组向右轮转指定次数的需求。 #### 轮转数组的核心逻辑 为了完成数组的轮转操作,可以通过以下方法来实现: 1. **暴力求解法**:逐一遍历并移动元素位置。 2. **反转数组法**:通过三次翻转操作快速得到目标结果。 3. **环状替换法**:利用数学计算直接调整元素的位置关系。 下面展示的是第二种方法——**反转数组法**的具体实现: ```c #include <stdio.h> // 反转函数 void reverse(int* nums, int start, int end) { while (start < end) { int temp = nums[start]; nums[start] = nums[end]; nums[end] = temp; start++; end--; } } // 主要处理函数 void rotateArray(int* nums, int size, int k) { if (size == 0 || k % size == 0) return; k %= size; // 防止k大于数组长度的情况 reverse(nums, 0, size - 1); // 整体反转整个数组 reverse(nums, 0, k - 1); // 反转前k个数 reverse(nums, k, size - 1); // 反转剩余部分 } int main() { int nums[] = {-1, -100, 3, 99}; int size = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]); int k = 2; printf("原始数组: "); for (int i = 0; i < size; ++i) { printf("%d ", nums[i]); } rotateArray(nums, size, k); printf("\n轮转后的数组: "); for (int i = 0; i < size; ++i) { printf("%d ", nums[i]); } return 0; } ``` 以上程序实现了输入任意整型数组以及步长`k`之后,按照要求对该数组进行向右轮转的操作[^3]。 --- ### 关于查找旋转数组中的最小值 如果需要找到经过一次旋转数组中的最小值,则可以根据题目描述采用如下算法思路: - 使用双指针技术,在O(log n)时间内定位到最小值所在位置; - 如果遇到相同数值则退化为线性扫描方式解决可能存在的重复项干扰问题。 下面是具体实现版本之一: ```c #include <stdio.h> #include <limits.h> int findMinInRotatedArray(int *numbers, int length){ if(length==0)return INT_MAX; int low=0,high=length-1,minValue=INT_MAX; while(low<=high){ if(numbers[low]<=numbers[high]){ minValue=(minValue<numbers[low]?minValue:numbers[low]); break; } int mid=low+(high-low)/2; if(numbers[mid]==numbers[low] && numbers[mid]==numbers[high]){ minValue=(minValue<numbers[mid]?minValue:numbers[mid]); low++; high--; continue; } if(numbers[mid]>=numbers[low]){ minValue=(minValue<numbers[low]?minValue:numbers[low]); low=mid+1; }else{ minValue=(minValue<numbers[mid]?minValue:numbers[mid]); high=mid-1; } } return minValue; } int main(){ int array[]={3,4,5,1,2}; int result=findMinInRotatedArray(array,sizeof(array)/sizeof(*array)); printf("The minimum value is:%d\n",result); return 0; } ``` 上述代码片段展示了如何高效地在一个已知被旋转过的有序数组里找出其中最小的那个数字[^2]。 ---
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