求局部最大值

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问题描述:
给定一个无重复 元素的数组 A[0…N−1],求找到一个 该数组的局部最大值。规定:在数组边界外的值无穷小。即: A[0]>A[−1],A[N−1]>A[N]。
显然,遍历一遍可以找到全局最大值,而全局最大值显然是局部最大值,但是时间复杂度达到 O(n),能不能找到一个时间复杂度比 O(n) 还要低的解法呢?
问题分析:
定义:若子数组 Array[from,…,to] 满足
Array[from]>Array[from−1]
Array[to]>Array[to+1]
我们假定称该子数组为“高原数组”。(高原数组这个词是我们自创的,为了形象说明)
若高原数组长度为1,则该高原数组的元素为局部最大值。
算法描述
使用索引 left、right 分别指向数组首尾,根据定义(比两边都高),该数组为高原数组。
求中点 mid=(left+right)/2,若A[mid]>A[mid+1],子数组 A[left…mid] 为高原数组。
丢弃后半段并且使得 right=mid
若 A[mid+1]>A[mid],子数组 A[mid…right] 高原数组。
丢弃前半段,left=mid+1,递归直至 left==right
时间复杂度为 O(logN)

Java版本实现:

public static int localMaximun(int[] a){
        int left = 0;
        int right = a.length-1;
        int mid;
        while (right>left) {
            mid = (left+right)/2;
            if (a[mid]>a[mid+1]) {
                right = mid;
            }else {
                left = mid+1;
            }
        }
        return a[left];
    }

测试代码:

        int a[] = {3,5,1,2,3,7,14,8};
        System.out.println(localMaximun(a));

输出结果:14

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