15.旋转数组的最小数字

• 题目描述

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。输入一个非递减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。NOTE：给出的所有元素都大于0，若数组大小为0，请返回0。

• 思路

链接：https://www.nowcoder.com/questionTerminal/9f3231a991af4f55b95579b44b7a01ba?answerType=1&f=discussion
来源：牛客网
 

二分查找

这种二分查找难就难在，arr[mid]跟谁比.
我们的目的是：当进行一次比较时，一定能够确定答案在mid的某一侧。一次比较为 arr[mid]跟谁比的问题。
一般的比较原则有：

• 如果有目标值target，那么直接让arr[mid] 和 target 比较即可。
• 如果没有目标值，一般可以考虑 端点

这里我们把target 看作是右端点，来进行分析，那就要分析以下三种情况，看是否可以达到上述的目标。

1. 情况1，arr[mid] > target：4 5 6 1 2 3
   • arr[mid] 为 6， target为右端点 3， arr[mid] > target, 说明[first ... mid] 都是 >= target 的，因为原始数组是非递减，所以可以确定答案为 [mid+1...last]区间,所以 first = mid + 1
2. 情况2，arr[mid] < target:5 6 1 2 3 4
   • arr[mid] 为 1， target为右端点 4， arr[mid] < target, 说明答案肯定不在[mid+1...last]，但是arr[mid] 有可能是答案,所以答案在[first, mid]区间，所以last = mid;
3. 情况3，arr[mid] == target:
   • 如果是 1 0 1 1 1， arr[mid] = target = 1, 显然答案在左边
   • 如果是 1 1 1 0 1, arr[mid] = target = 1, 显然答案在右边
     所以这种情况，不能确定答案在左边还是右边，那么就让last = last - 1;慢慢缩少区间，同时也不会错过答案。

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接下来我们用个例子来说明一下：

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误区：那我们肯定在想，能不能把左端点看成target， 答案是不能。

原因：
情况1 ：1 2 3 4 5 ， arr[mid] = 3. target = 1, arr[mid] > target, 答案在mid 的左侧
情况2 ：3 4 5 1 2 ， arr[mid] = 5, target = 3, arr[mid] > target, 答案却在mid 的右侧
所以不能把左端点当做target

复杂度分析

时间复杂度：二分，所以为O(longN)， 但是如果是[1, 1, 1, 1],会退化到O(n)
空间复杂度：没有开辟额外空间，为O(1)

• 代码

import java.util.ArrayList;
public class Solution {
    public int minNumberInRotateArray(int [] array) {
        if(array.length == 0)
            return 0;
        int first = 0;
        int last = array.length - 1;
        while(first < last){
            if(array[first] < array[last])
                return array[first];
            int mid = (first + last) / 2;
            if(array[mid] > array[last]) //情况1
                first = mid + 1;
            else if(array[mid] < array[last])//情况2
                last = mid;
            else
                last--;//情况3
        }
        return array[first]; //return array[last]
    }
}