”工欲善其事,必先利其器。“—孔子《论语.录灵公》
首页 > 编程 > 用 Java 构建旋转排序数组搜索:了解枢轴搜索和二分搜索

用 Java 构建旋转排序数组搜索:了解枢轴搜索和二分搜索

发布于2024-11-07
浏览:594

Building a Rotated Sorted Array Search in Java: Understanding Pivot and Binary Search

什么是旋转排序数组?

考虑一个排序数组,例如:

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

现在,如果这个数组在某个枢轴处旋转,比如在索引 3 处,它将变成:

[4, 5, 6, 1, 2, 3]

请注意,数组仍然是排序的,但它被分为两部分。我们的目标是有效地在此类数组中搜索目标值。


搜索策略

要在旋转排序数组中搜索,我们需要:

  1. 查找枢轴:枢轴是数组从较大值过渡到较小值的点。
  2. 二分查找:一旦找到主元,我们就可以在数组的相应一半上使用二分查找。

分步代码解释

class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {4, 5, 6, 1, 2, 3}; // Example of rotated sorted array
        int target = 5;

        // Searching for the target
        int result = search(arr, target);

        // Displaying the result
        System.out.println("Index of target: "   result);
    }

    // Main search function to find the target in a rotated sorted array
    public static int search(int[] nums, int target) {
        // Step 1: Find the pivot
        int pivot = searchPivot(nums);

        // Step 2: If no pivot, perform regular binary search
        if (pivot == -1) {
            return binarySearch(nums, target, 0, nums.length - 1);
        }

        // Step 3: If the target is at the pivot, return the pivot index
        if (nums[pivot] == target) {
            return pivot;
        }

        // Step 4: Decide which half of the array to search
        if (target >= nums[0]) {
            return binarySearch(nums, target, 0, pivot - 1); // Search left side
        } else {
            return binarySearch(nums, target, pivot   1, nums.length - 1); // Search right side
        }
    }

    // Binary search helper function
    static int binarySearch(int[] arr, int target, int start, int end) {
        while (start  arr[mid   1]) {
                return mid;
            }

            // Check if the pivot is before the mid
            if (mid > start && arr[mid] 





守则解释

  1. 搜索()

    • 该函数负责在旋转排序数组中搜索目标。
    • 首先,我们使用 searchPivot() 函数找到 pivot
    • 根据主元的位置,我们决定使用二分搜索来搜索数组的哪一半。
  2. binarySearch():

    • 标准二分搜索算法,用于在排序的子数组中查找目标。
    • 我们定义开始和结束索引并逐渐缩小搜索空间。
  3. searchPivot():

    • 该函数标识枢轴点(数组旋转的地方)。
    • 主元是排序顺序被“破坏”的索引(即数组从较高的值变为较低的值)。
    • 如果没有找到枢轴,则说明数组没有旋转,我们可以进行常规的二分查找。

算法如何工作

对于像 [4, 5, 6, 1, 2, 3] 这样的数组:

  • 枢轴位于索引 2(6 是最大的,其后是 1,最小的)。
  • 我们使用这个主元将数组分为两部分:[4, 5, 6] 和 [1, 2, 3]。
  • 如果目标大于或等于第一个元素(本例中为 4),我们将搜索左半部分。否则,我们搜索右半部分。

此方法确保我们高效搜索,实现 O(log n) 的时间复杂度,类似于标准二分搜索。


结论

旋转排序数组是一个常见的面试问题,也是加深您对二分搜索理解的有用挑战。通过找到枢轴并相应地调整我们的二分搜索,我们可以在对数时间中有效地搜索数组。

如果您发现本文有帮助,请随时在 LinkedIn 上与我联系或在评论中分享您的想法!快乐编码!

版本声明 本文转载于:https://dev.to/mostafa_/building-a-rotated-sorted-array-search-in-java-understanding-pivot-and-binary-search-3k5f?1如有侵犯,请联系[email protected]删除
最新教程 更多>
  • 如何使用PHP从XML文件中有效地检索属性值?
    如何使用PHP从XML文件中有效地检索属性值?
    从php $xml = simplexml_load_file($file); foreach ($xml->Var[0]->attributes() as $attributeName => $attributeValue) { echo $attributeName,...
    编程 发布于2025-07-02
  • 切换到MySQLi后CodeIgniter连接MySQL数据库失败原因
    切换到MySQLi后CodeIgniter连接MySQL数据库失败原因
    Unable to Connect to MySQL Database: Troubleshooting Error MessageWhen attempting to switch from the MySQL driver to the MySQLi driver in CodeIgniter,...
    编程 发布于2025-07-02
  • Go web应用何时关闭数据库连接?
    Go web应用何时关闭数据库连接?
    在GO Web Applications中管理数据库连接很少,考虑以下简化的web应用程序代码:出现的问题:何时应在DB连接上调用Close()方法?,该特定方案将自动关闭程序时,该程序将在EXITS EXITS EXITS出现时自动关闭。但是,其他考虑因素可能保证手动处理。选项1:隐式关闭终止数...
    编程 发布于2025-07-02
  • 如何修复\“常规错误:2006 MySQL Server在插入数据时已经消失\”?
    如何修复\“常规错误:2006 MySQL Server在插入数据时已经消失\”?
    How to Resolve "General error: 2006 MySQL server has gone away" While Inserting RecordsIntroduction:Inserting data into a MySQL database can...
    编程 发布于2025-07-02
  • 如何高效地在一个事务中插入数据到多个MySQL表?
    如何高效地在一个事务中插入数据到多个MySQL表?
    mySQL插入到多个表中,该数据可能会产生意外的结果。虽然似乎有多个查询可以解决问题,但将从用户表的自动信息ID与配置文件表的手动用户ID相关联提出了挑战。使用Transactions和last_insert_id() 插入用户(用户名,密码)值('test','test...
    编程 发布于2025-07-02
  • 如何使用Java.net.urlConnection和Multipart/form-data编码使用其他参数上传文件?
    如何使用Java.net.urlConnection和Multipart/form-data编码使用其他参数上传文件?
    使用http request 上传文件上传到http server,同时也提交其他参数,java.net.net.urlconnection and Multipart/form-data Encoding是普遍的。 Here's a breakdown of the process:Mu...
    编程 发布于2025-07-02
  • 解决MySQL插入Emoji时出现的\\"字符串值错误\\"异常
    解决MySQL插入Emoji时出现的\\"字符串值错误\\"异常
    Resolving Incorrect String Value Exception When Inserting EmojiWhen attempting to insert a string containing emoji characters into a MySQL database us...
    编程 发布于2025-07-02
  • 如何实时捕获和流媒体以进行聊天机器人命令执行?
    如何实时捕获和流媒体以进行聊天机器人命令执行?
    在开发能够执行命令的chatbots的领域中,实时从命令执行实时捕获Stdout,一个常见的需求是能够检索和显示标准输出(stdout)在cath cath cant cant cant cant cant cant cant cant interfaces in Chate cant inter...
    编程 发布于2025-07-02
  • 同实例无需转储复制MySQL数据库方法
    同实例无需转储复制MySQL数据库方法
    在同一实例上复制一个MySQL数据库而无需转储在同一mySQL实例上复制数据库,而无需创建InterMediate sqql script。以下方法为传统的转储和IMPORT过程提供了更简单的替代方法。 直接管道数据 MySQL手动概述了一种允许将mysqldump直接输出到MySQL clie...
    编程 发布于2025-07-02
  • 如何在Java的全屏独家模式下处理用户输入?
    如何在Java的全屏独家模式下处理用户输入?
    Handling User Input in Full Screen Exclusive Mode in JavaIntroductionWhen running a Java application in full screen exclusive mode, the usual event ha...
    编程 发布于2025-07-02
  • Java字符串非空且非null的有效检查方法
    Java字符串非空且非null的有效检查方法
    检查字符串是否不是null而不是空的 if(str!= null && str.isementy())二手: if(str!= null && str.length()== 0) option 3:trim()。isement(Isement() trim whitespace whitesp...
    编程 发布于2025-07-02
  • 如何检查对象是否具有Python中的特定属性?
    如何检查对象是否具有Python中的特定属性?
    方法来确定对象属性存在寻求一种方法来验证对象中特定属性的存在。考虑以下示例,其中尝试访问不确定属性会引起错误: >>> a = someClass() >>> A.property Trackback(最近的最新电话): 文件“ ”,第1行, AttributeError: SomeClass...
    编程 发布于2025-07-02
  • 如何在鼠标单击时编程选择DIV中的所有文本?
    如何在鼠标单击时编程选择DIV中的所有文本?
    在鼠标上选择div文本单击带有文本内容,用户如何使用单个鼠标单击单击div中的整个文本?这允许用户轻松拖放所选的文本或直接复制它。 在单个鼠标上单击的div元素中选择文本,您可以使用以下Javascript函数: function selecttext(canduterid){ if(do...
    编程 发布于2025-07-02
  • 为什么我的CSS背景图像出现?
    为什么我的CSS背景图像出现?
    故障排除:CSS背景图像未出现 ,您的背景图像尽管遵循教程说明,但您的背景图像仍未加载。图像和样式表位于相同的目录中,但背景仍然是空白的白色帆布。而不是不弃用的,您已经使用了CSS样式: bockent {背景:封闭图像文件名:背景图:url(nickcage.jpg); 如果您的html,css...
    编程 发布于2025-07-02
  • 如何在JavaScript对象中动态设置键?
    如何在JavaScript对象中动态设置键?
    在尝试为JavaScript对象创建动态键时,如何使用此Syntax jsObj['key' i] = 'example' 1;不工作。正确的方法采用方括号: jsobj ['key''i] ='example'1; 在JavaScript中,数组是一...
    编程 发布于2025-07-02

免责声明: 提供的所有资源部分来自互联网,如果有侵犯您的版权或其他权益,请说明详细缘由并提供版权或权益证明然后发到邮箱:[email protected] 我们会第一时间内为您处理。

Copyright© 2022 湘ICP备2022001581号-3