寻找峰值

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/find-peak-element

题目描述:

峰值元素是指其值严格大于左右相邻值的元素。
给你一个整数数组 nums,找到峰值元素并返回其索引。数组可能包含多个峰值,在这种情况下,返回 任何一个峰值 所在位置即可。
你可以假设 nums[-1] = nums[n] = -∞ 。
你必须实现时间复杂度为 O(log n) 的算法来解决此问题。

示例 1:

输入:nums = [1,2,3,1]
输出:2
解释:3 是峰值元素,你的函数应该返回其索引 2。

示例 2:

输入:nums = [1,2,1,3,5,6,4]
输出:1 或 5
解释:你的函数可以返回索引 1,其峰值元素为 2;
或者返回索引 5, 其峰值元素为 6。

提示:
  • 1 <= nums.length <= 1000
  • -231 <= nums[i] <= 231 - 1
  • 对于所有有效的 i 都有 nums[i] != nums[i + 1]
题目分析:
  1. 必须实现时间复杂度为 O(log n) 的算法来解决此问题(ps:疯狂暗示使用二分法)
  2. nums[i] != nums[i + 1],相邻元素必然不相等
  3. nums[-1] = nums[n] = -∞,边界之外为负无穷,也即是必然会存在一个解
思路:
  • 初始化start = 0, end = nums.length - 1, mid = (start + end) / 2,
  • 如果nums[mid]小于nums[mid + 1],那么峰值必然存在于mid的右边,反之则在左边。
  • 因此只需要每次nums[mid] < nums[mid+1]时,更新左边界start = mid + 1,反之,更新右边界,end = mid.
  • 重复上面操作,直到start >= end.
代码实现:
class Solution {
    public int findPeakElement(int[] nums) {
        int start = 0;
        int end = nums.length - 1;
        int mid = (start + end) / 2; // 初始化中间节点
        while (start < end) {
            if (nums[mid] < nums[mid + 1]) { // 峰值在右边
                 start = mid + 1;
            } else { // 峰值在左边
                end = mid;
            }
            mid = (start + end) / 2; 
        }
        return mid;
    }
}
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