描述
给定一个长度为n的数组nums,请你找到峰值并返回其索引。数组可能包含多个峰值,在这种情况下,返回任何一个所在位置即可。
1.峰值元素是指其值严格大于左右相邻值的元素。严格大于即不能有等于
2.假设 nums[-1] = nums[n] = -∞
3.对于所有有效的 i 都有 nums[i] != nums[i + 1]
4.你可以使用O(logN)的时间复杂度实现此问题吗?
数据范围:
1 ≤ nums.length ≤ 2×105
−2^31 <= nums[i] <= 2^31−1
如输入[2,4,1,2,7,8,4]时,会形成两个山峰,一个是索引为1,峰值为4的山峰,另一个是索引为5,峰值为8的山峰,如下图所示:
示例1
输入:
[2,4,1,2,7,8,4]
返回值:
1
说明:
4和8都是峰值元素,返回4的索引1或者8的索引5都可以
示例2
输入:
[1,2,3,1]
返回值:
2
说明:
3 是峰值元素,返回其索引 2
方法一:暴力遍历
直接 for 循环遍历,找高于左右两边的峰值返回即可,时间复杂度 O(n)
方法二:二分筛选
因为条件中说明相邻值不会相等,且 nums[-1] 和 nums[n] 都为负无穷,所以我们可以判断:
1、如果值 i 向左递增,那他的左边一定有峰值
2、如果值 i 向右递增,那右边一定有峰值
3、如果值 i 的左或右递减,那就不一定有峰值
因为题目要求找到任意一个峰值即可,所以我们可以直接舍弃递减的部分,只去找递增的部分,时间复杂度 O(logn)
实现:
1、特殊条件判断
2、判断中间点 mid 是否为峰值
3、判断左或右递增
4、进入左侧或右侧,重复2,3过程
public int findPeakElement (int[] nums) {
// write code here
if (nums == null || nums.length == 0) {
return -1;
}
int length = nums.length;
if (length == 1) {
return 0;
}
return findTop(nums, 0, length-1);
}
// 递归查找峰值
public int findTop (int[] nums, int start, int end) {
if (start >= end - 1) {
return isTop(nums, start) ? start : (isTop(nums, end) ? end : -1);
}
int mid = (start + end) / 2;
if (isTop(nums, mid)) {
return mid;
}
if (isLeftHasTop(nums, mid)) {
return findTop(nums, start, mid);
} else {
return findTop(nums, mid, end);
}
}
// 判断左边是否一定有峰值
public boolean isLeftHasTop (int[] nums, int mid) {
return nums[mid-1] > nums[mid];
}
// 判断给定点是否为峰值
public boolean isTop(int[] nums, int pos) {
if (pos == 0) {
return nums[pos] > nums[pos+1];
}
if (pos == nums.length-1) {
return nums[pos] > nums[pos-1];
}
return nums[pos] > nums[pos-1] && nums[pos] > nums[pos+1];
}