《剑指offer》第十一题（旋转数组的最小数字）

// 面试题：旋转数组的最小数字

// 题目：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。

#include <iostream>

using namespace std;

int MinInOrder(int* numbers, int index1, int index2)//顺序查找

{

    int result = numbers[index1];//将第一个值作为初始化值

    for (int i = index1 + ; i <= index2; ++i)

    {

        if (result > numbers[i])

            result = numbers[i];//遍历全部找到最小值

    }

    return result;

}

int Min(int* numbers, int length)

{

    if (numbers == NULL || length <= )

        throw exception("Invalid parameters");

    int index1 = ;

    int index2 = length - ;

    int indexMid;

    if (numbers[index1] < numbers[index2])//应对旋转数组中，搬移为0个（无搬移）的情况（情况一）

        return numbers[index1];

    while (index2 - index1 != )// 如果index1和index2指向相邻的两个数，则index1指向第一个递增子数组的最后一个数字，index2指向第二个子数组的第一个数字，也就是数组中的最小数字

    {

        // 如果下标为index1、index2和indexMid指向的三个数字相等，则只能顺序查找（情况二）

        indexMid = (index1 + index2) / ;

        if (numbers[index1] == numbers[index2] && numbers[indexMid] == numbers[index1])

            return MinInOrder(numbers, index1, index2);

        // 缩小查找范围

        if (numbers[indexMid] >= numbers[index1])//如果中间值大于index1，index1就右移

            index1 = indexMid;

        else if (numbers[indexMid] <= numbers[index2])//如果中间值小于index2，index2就左移

            index2 = indexMid;

    }

    return numbers[index2]; //在上述两个情况不发生下，一切正常（情况三）

}

// ====================测试代码====================

void Test(int* numbers, int length, int expected)

{

    int result = ;

    try

    {

        result = Min(numbers, length);

        for (int i = ; i < length; ++i)

            cout << numbers[i] << "\t";

        if (result == expected)

            cout << "\npassed.\n";

        else

            cout << "\nfailed.\n";

    }

    catch (...)

    {

        if (numbers == NULL)

            printf("Test passed.\n");

        else

            printf("Test failed.\n");

    }

}

int main(int argc, char* argv[])

{

    // 典型输入，单调升序的数组的一个旋转

    int array1[] = { , , , ,  };

    Test(array1, sizeof(array1) / sizeof(int), );

    // 有重复数字，并且重复的数字刚好的最小的数字

    int array2[] = { , , , , ,  };

    Test(array2, sizeof(array2) / sizeof(int), );

    // 有重复数字，但重复的数字不是第一个数字和最后一个数字

    int array3[] = { , , , , ,  };

    Test(array3, sizeof(array3) / sizeof(int), );

    // 有重复的数字，并且重复的数字刚好是第一个数字和最后一个数字

    int array4[] = { , , , ,  };

    Test(array4, sizeof(array4) / sizeof(int), );

    // 单调升序数组，旋转0个元素，也就是单调升序数组本身

    int array5[] = { , , , ,  };

    Test(array5, sizeof(array5) / sizeof(int), );

    // 数组中只有一个数字

    int array6[] = {  };

    Test(array6, sizeof(array6) / sizeof(int), );

    // 输入NULL

    Test(NULL, , );

    system("pause");

}