LeetCode1095-山脉数组中查找目标值

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题目链接

英文链接：https://leetcode.com/problems/find-in-mountain-array/

中文链接：https://leetcode-cn.com/problems/find-in-mountain-array/

题目详述

（这是一个 交互式问题 ）

给你一个 山脉数组 mountainArr，请你返回能够使得 mountainArr.get(index) 等于 target 最小 的下标 index 值。

如果不存在这样的下标 index，就请返回 -1。

所谓山脉数组，即数组 A 假如是一个山脉数组的话，需要满足如下条件：

首先，A.length >= 3

其次，在 0 < i < A.length - 1 条件下，存在 i 使得：

  • A[0] < A[1] < ... A[i-1] < A[i]
  • A[i] > A[i+1] > ... > A[A.length - 1]

你将 不能直接访问该山脉数组，必须通过 MountainArray 接口来获取数据：

  • MountainArray.get(k) - 会返回数组中索引为k 的元素（下标从 0 开始）
  • MountainArray.length() - 会返回该数组的长度

注意：

对 MountainArray.get 发起超过 100 次调用的提交将被视为错误答案。此外，任何试图规避判题系统的解决方案都将会导致比赛资格被取消。

为了帮助大家更好地理解交互式问题，我们准备了一个样例 “答案”：https://leetcode-cn.com/playground/RKhe3ave，请注意这 不是一个正确答案。

示例 1：

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输入：array = [1,2,3,4,5,3,1], target = 3
输出：2
解释：3 在数组中出现了两次，下标分别为 2 和 5，我们返回最小的下标 2。

示例 2：

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输入：array = [0,1,2,4,2,1], target = 3
输出：-1
解释：3 在数组中没有出现，返回 -1。

提示：

  1. 3 <= mountain_arr.length() <= 10000
  2. 0 <= target <= 10^9
  3. 0 <= mountain_arr.get(index) <= 10^9

题目详解

  • 本题是 LeetCode852-山脉数组的峰顶索引 的进阶版，需要找到峰顶下标，然后再做处理。
  • 题目加了很多限制条件，实际上就是不允许使用线性扫描，需要使用二分查找。
  • 最多进行三次二分查找，第一次查找峰顶，第二次在左斜坡查找目标值，第三次在右斜坡查找目标值。
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public class LeetCode_01095 {

    public int findInMountainArray(int target, MountainArray mountainArr) {
        int length = mountainArr.length();
        // 寻找峰顶
        int l = 0, r = length - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r >>> 1;
            if (mountainArr.get(mid) > mountainArr.get(mid + 1)) r = mid;
            else l = mid + 1;
        }
        int topIndex = r;
        int topValue = mountainArr.get(topIndex);
        if (target == topValue) return topIndex;
        if (target > topValue) return -1;
        // 左斜坡查找目标值
        l = 0;
        r = topIndex - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r >>> 1;
            if (mountainArr.get(mid) >= target) r = mid;
            else l = mid + 1;
        }
        if (mountainArr.get(r) == target) {
            return r;
        }
        // 右斜坡查找目标值
        l = topIndex + 1;
        r = length - 1;
        while (l < r) {
            int mid = l + r >>> 1;
            if (mountainArr.get(mid) <= target) r = mid;
            else l = mid + 1;
        }
        return mountainArr.get(r) == target ? r : -1;
    }

    interface MountainArray {
        int get(int index);
        int length();
    }
}