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力扣题目:山脉数组的峰顶索引
题目描述
解题思路
问题理解
算法选择
具体思路
解题要点
完整代码(C++)
兄弟们共勉 !!!
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作者请求:由于博主水平有限,难免会有错误和不准之处,我也非常渴望知道这些错误,恳请大佬们批评斧正。
力扣题目:山脉数组的峰顶索引
原题链接:852. 山脉数组的峰顶索引 - 力扣(LeetCode)
题目描述
给定一个长度为 n 的整数 山脉 数组 arr ,其中的值递增到一个 峰值元素 然后递减。
返回峰值元素的下标。
你必须设计并实现时间复杂度为 O(log(n)) 的解决方案。
示例 1:
输入:arr = [0,1,0] 输出:1
示例 2:
输入:arr = [0,2,1,0] 输出:1
示例 3:
输入:arr = [0,10,5,2] 输出:1
解题思路
问题理解
本题给定一个长度为 n 的整数数组 arr,该数组呈现山脉形状,即先递增到一个峰值元素,然后递减。要求返回这个峰值元素的下标,并且要求设计并实现时间复杂度为 O(log(n)) 的解决方案。
算法选择
采用二分查找算法来解决此问题。因为山脉数组的特性,通过二分查找可以在对数时间复杂度内找到峰值元素。
具体思路
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初始化左右指针:
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定义两个指针
left和right,由于数组两端的元素(arr[0]和arr[arr.size() - 1])不可能是峰值元素(因为它们不满足先递增后递减的条件),所以left初始化为1,right初始化为arr.size() - 2。
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二分查找过程:
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使用
while循环,当left < right时,执行以下操作:-
计算中间位置
mid,为了保证在left和right相差1时mid能取到right的值(因为我们希望在这种情况下能够继续判断mid及其相邻元素的大小关系),使用mid = left + (right - left + 1) / 2计算。 -
比较
arr[mid]和arr[mid - 1]的大小:-
如果
arr[mid] < arr[mid - 1],说明mid位置的元素处于递减阶段,那么峰值元素在mid的左侧,将right更新为mid - 1。 -
如果
arr[mid] >= arr[mid - 1],说明mid位置的元素处于递增阶段或者就是峰值元素,那么峰值元素在mid或其右侧,将left更新为mid。
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返回结果:
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当
left和right相遇时,循环结束,此时left指向的位置就是峰值元素的下标,返回left。
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解题要点
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指针初始化:正确初始化
left和right,排除数组两端元素不可能是峰值元素的情况。 -
中间位置计算:使用
mid = left + (right - left + 1) / 2计算中间位置,确保在各种情况下都能正确计算并覆盖到所有可能的位置。 -
比较判断:通过比较
arr[mid]和arr[mid - 1]的大小关系,准确地缩小峰值元素所在的范围,保证最终能找到峰值元素的下标。
完整代码(C++)
class Solution {
public:int peakIndexInMountainArray(vector<int>& arr) {int left = 1, right = arr.size() - 2; // 初始化左右指针,排除数组两端元素,因为它们不可能是峰值元素while (left < right) // 当左指针小于右指针时,继续二分查找{int mid = left + (right - left + 1) / 2; // 计算中间位置,确保在 left 和 right 相差 1 时 mid 能取到 right 的值if (arr[mid] < arr[mid - 1]) // 如果中间元素小于其前一个元素,说明处于递减阶段right = mid - 1; // 峰值元素在 mid 的左侧,更新右指针elseleft = mid; // 如果中间元素大于等于其前一个元素,说明处于递增阶段或就是峰值元素,更新左指针}return left; // 循环结束,left 指向峰值元素的下标,返回 left}
};
兄弟们共勉 !!!
码字不易,求个三连
抱拳了兄弟们!


