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  • 来源:力扣(LeetCode)
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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。

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]

思路

感觉碰到好几次了,时间复杂度要求给出提示之类的。
不过有个问题需要解决,那就是二分之后该选哪边?需要找到一种能够确定哪边一定有峰值的方法来,所以我画了个图,尝试分析:

leftright 的值判断往那边走(这个思路是错的,这里只是为了说明思路)


开始我是想用 leftright 的值(与mid的比较)来判断应该往那边走,因为如图所示,如果 right5mid3 大,那么在右边就一定存在一个峰值,要么在中途,要么在 right 位置上
但是很快就发现一个极端反例: 如果两边都跟 mid 值相等,那么就不一定存在峰值了

mid 相邻值判断往那边走

虽然上面的思路不通,但是总觉得往高处走这个想法是正确的,然后就有了如图这个思路:

如果 mid + 1mid 值大,那么在往右半边走的时候,会是一个上升的趋势,而在不会有相邻值相等的限制条件下就意味着:

  • 要么右半边一直上升,right位置是峰值
  • 要么右半边会有那么一个位置,从上升趋势变成下降趋势,也就是所谓的峰值了!

所以:如果 mid 相邻的值中存在比mid大的值,那么在这半边一定存在峰值

至此,上代码

代码

func findPeakElement(nums []int) int {
    // 先判断第一个和最后一个元素
    n := len(nums)
    if n == 1 || nums[0] > nums[1] {
        return 0
    } else if nums[n-1] > nums[n-2] {
        return n - 1
    }

    // 二分法,判断mid元素
    left, right, mid := 0, n-1, 0
    for left <= right {
        mid = (left + right) / 2
        // 0 和 n-1 之前已经判断了,不用单独处理了,只要防止越界就好
        if mid != 0 && mid != n-1 && nums[mid] > nums[mid-1] && nums[mid] > nums[mid+1] {
            return mid
        }
        // 往上坡走一定有峰值,往下坡走不一定有峰值
        if mid != n-1 && nums[mid] < nums[mid+1] {
            left = mid + 1
        } else {
            right = mid - 1
        }
    }
    return -1
}