在旋轉排序數組中搜尋
「搜尋旋轉排序數組」問題的詳細指南和 Python 實作。
1. 學習
「在旋轉排序數組中搜尋」問題是二分搜尋部分的關鍵挑戰。
此實作著重於 Python 中的簡單層級邏輯。
在我們提供的解決方案中，我們優先考慮技術準確性和程式碼可讀性。
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
可視化在旋轉排序數組中搜尋的邏輯流程。
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
仔細閱讀「在旋轉排序數組中搜尋」的問題陳述。
2. Formulate brute force
起草一個簡單的迭代解決方案。
3. Identify inefficiency
尋找冗餘計算。
4. Optimize search path
使用散列或排序來加速該過程。
5. Final Implementation
清理生產標準代碼。
問題陳述
有一個整數數組 nums 按升序排序（具有不同的值）。在傳遞給函數之前，nums 可能會在未知的主元索引 k (1 <= k < nums.length) 處進行旋轉，從而產生的陣列為 [nums[k], nums[k+1], ..., nums[n-1], nums[0], nums[1], ..., nums[k-1]]。
給定可能旋轉後的陣列 nums 和整數 target，如果 target 位於 nums 中，則傳回 target 的索引，如果不在 nums 中，則傳回 target 的索引，如果不在 nums 中，則傳回 -1 。
您必須編寫一個運行時間複雜度為 O(log n) 的演算法。
寫一個函數 search(nums: List[int], target: int) -> int。
- •1 <= len(nums) <= 5000
- •-10^4 <= nums[i] <= 10^4
- •All values of nums are unique
- •nums is an ascending array that is possibly rotated
- •-10^4 <= target <= 10^4
範例
nums = [4, 5, 6, 7, 0, 1, 2], target = 0
4
0 is found at index 4.
nums = [4, 5, 6, 7, 0, 1, 2], target = 3
-1
3 is not in the array.
nums = [1], target = 0
-1
0 is not in the array.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- 空輸入結構
- 單元素輸入
- 大數值範圍
準備好解決了嗎？
Open the problem in PyRun's browser-based Python editor. Your code runs fully offline — no server required.
面試見解和變化
複雜度分析分解
為什麼時間: Directly evaluates all possibilities.
為什麼選擇太空: Uses standard local memory.
為什麼時間: Optimized paths reduce total operations.
為什麼選擇太空: May trade memory for speed.
最佳化解決方案Python程式碼
最佳化解決方案Python程式碼
def search_opt(nums, target):
l, r = 0, len(nums) - 1
while l <= r:
mid = (l + r) // 2
if target == nums[mid]:
return mid
if nums[l] <= nums[mid]:
if target > nums[mid] or target < nums[l]:
l = mid + 1
else:
r = mid - 1
else:
if target < nums[mid] or target > nums[r]:
r = mid - 1
else:
l = mid + 1
return -1暴力破解代碼（劇透保護）
暴力破解代碼（劇透保護）
def search_brute(nums, target):
try: return nums.index(target)
except: return -1Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Binary Search data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
PyRun is built and maintained by an independent solo developer. If this helped your interview prep, consider buying a coffee!
推薦的 Python 資源
透過相關的互動式教學、備忘單和程式碼比較來擴展您的知識。
Python 嘗試/例外與錯誤處理
防止 Python 腳本崩潰。了解 try、 except、finally 區塊以及如何正確引發自訂異常。
如何在 Python 中反轉字串
透過視覺化程式碼範例了解如何使用切片、reversed() 函數和循環串聯在 Python 中反轉字串。
Python 字串方法備忘單
Python 字串操作的完整參考指南。掌握格式化、搜尋、拆分、取代和檢查字串屬性。
Python 與 JavaScript：哪種程式語言最好？
Python 和 JavaScript 的全面比較。探索語法差異、效能、用例（後端與前端）和編碼範例。