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山顶数组中查找目标值(二分法) --LeetCode1095 |
2020-04-29 10:14:45 -0700 |
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（这是一个 交互式问题 ）
给你一个 山脉数组 mountainArr，请你返回能够使得 mountainArr.get(index) 等于 target 最小 的下标 index 值。
如果不存在这样的下标 index，就请返回 -1。
何为山脉数组？如果数组 A 是一个山脉数组的话，那它满足如下条件：
首先，A.length >= 3
其次，在 0 < i < A.length - 1 条件下，存在 i 使得：
A[0] < A[1] < ... A[i-1] < A[i] A[i] > A[i+1] > ... > A[A.length - 1]
你将 不能直接访问该山脉数组，必须通过 MountainArray 接口来获取数据：
MountainArray.get(k) - 会返回数组中索引为k 的元素（下标从 0 开始） MountainArray.length() - 会返回该数组的长度
注意：
对 MountainArray.get 发起超过 100 次调用的提交将被视为错误答案。此外，任何试图规避判题系统的解决方案都将会导致比赛资格被取消。
为了帮助大家更好地理解交互式问题，我们准备了一个样例 “答案”：https://leetcode-cn.com/playground/RKhe3ave，请注意这 不是一个正确答案。
示例 1：
输入：array = [1,2,3,4,5,3,1], target = 3
输出：2
解释：3 在数组中出现了两次，下标分别为 2 和 5，我们返回最小的下标 2。
示例 2：
输入：array = [0,1,2,4,2,1], target = 3
输出：-1
解释：3 在数组中没有出现，返回 -1。
提示：
3 <= mountain_arr.length() <= 10000
0 <= target <= 10^9
0 <= mountain_arr.get(index) <= 10^9
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/find-in-mountain-array
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。这道题不能直接从头到尾遍历，因为题目说请求index的数据过多会报错，所以明显只能二分。
先通过二分找出山顶位置，然后在山顶位置前二分找出第一个答案，山顶位置后找出第二个答案就可以了。
注意山顶前的排序是从小到大，山顶后的排序是从大到小，两个的二分是反着来的。
/**
* // This is the MountainArray's API interface.
* // You should not implement it, or speculate about its implementation
* class MountainArray {
* public:
* int get(int index);
* int length();
* };
*/
int binarySerach(MountainArray &mountainArr, int target, int start, int end)
{
int left = start;
int right = end;
int middle = 0;
while(left <= right)
{
middle = (left+right) /2;
if(mountainArr.get(middle) == target)
return middle;
if(target < mountainArr.get(middle))
{
right = middle -1;
}
else
{
left = middle+1;
}
}
return -1;
}
int reverseBinarySerach(MountainArray &mountainArr, int target, int start, int end)
{
int left = start;
int right = end;
int middle = 0;
while(left <= right)
{
middle = (left+right) /2;
if(mountainArr.get(middle) == target)
return middle;
if(target < mountainArr.get(middle))
{
left = middle+1;
}
else
{
right = middle -1;
}
}
return -1;
}
class Solution {
public:
int findInMountainArray(int target, MountainArray &mountainArr) {
int length = mountainArr.length();
//find moutain top
int left = 1; //山顶不会出现在0或者length-1
int right = length -2;
int middle = 0;
int moutainTopIndex = 0;
while(1)
{
//left =1 right = 2 middle = 1
middle = (left+right)/2;
//山顶不会出现在0或者length-1
int curLeft = mountainArr.get(middle-1);
int cur = mountainArr.get(middle);
int curRight = mountainArr.get(middle+1);
if(cur > curLeft && cur > curRight)
{
moutainTopIndex = middle;
break;
}
else if(curLeft < cur && cur < curRight)
{
//左边山
left = middle +1;
}
else if(curLeft > cur && cur > curRight)
{
///右边山
right = middle -1;
}
}
cout<<"length: "<<length<<endl;
cout<<"山顶的index是： "<<moutainTopIndex<<endl;
//找到山顶的index后，分两边二分查找
int leftAnsIndex = -1;
int rightAnsIndex = -1;
leftAnsIndex = binarySerach(mountainArr,target,0,moutainTopIndex);
rightAnsIndex = reverseBinarySerach(mountainArr,target,moutainTopIndex+1,length-1);
cout<<leftAnsIndex<<" "<<rightAnsIndex;
if(leftAnsIndex != -1)
return leftAnsIndex;
else
{
if(rightAnsIndex != -1)
return rightAnsIndex;
return -1;
}
}
};