Leetcode162:寻找峰值

一、题目

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。

二、题解

局部最大定义:在一个无序数组中,相邻的数肯定不相等。找到任意一个局部最大数;
边界处理:

  • 如果数组第一个比第二个大,那么第一个肯定是局部最大。
  • 如果数组最后一个数比倒数第二个数大,那么最后一个数肯定是局部最大。

如果不满足以上边界,说明左侧呈上升趋势,右侧呈下降趋势,又因为相邻的数不相等,那么中间一定会存在一个局部最大的数。

使用二分法,取出中间的数:

  • 如果中间的数mid比mid-1大,也比mid+1大,那么中间的数一定是局部最大。
  • 如果中间的数mid比mid-1小,那么从0到mid-1中一定存在一个局部最大,直接从左侧中找局部最大。
  • 如果中间的数mid比mid+1小,那么从mid到数组结尾一定存在一个局部最大,直接从右侧中找局部最大。
class Solution {
    public int findPeakElement(int[] nums) {
        int length = nums.length;
        if(length==1){
            return 0;
        }
        if(nums[0]>nums[1]){
            return 0;
        }
        if(nums[length-1]>nums[length-2]){
            return length-1;
        }
        int left = 0;
        int right = length-1;
        while(left<=right){
            int midIndex = (left+right)/2;
            if(midIndex==0){
                return 1;
            }
            if(midIndex==length-1){
                return length-2;
            }
            if((midIndex-1)==0 && nums[midIndex] > nums[midIndex+1]){
                return midIndex;
            }
            if((midIndex+1)==length && nums[midIndex]>nums[midIndex -1]){
                return midIndex-1;
            }
            if(nums[midIndex]>nums[midIndex-1] && nums[midIndex]>nums[midIndex+1]){
                return midIndex;
            }
            if(nums[midIndex] < nums[midIndex -1]){
                right = midIndex -1 ;
            }else{
                left = midIndex +1;
            }
        }
        return -1;
    }
}
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