旋转数组的最小数字

题目:把一个数组最开始的若干个元素搬到数组的末尾,称之为数组的旋转。输入一个递增排序的数组的一个旋转,输出旋转数组的最小元素。

eg:数组{1,2,3,4,5}的其中的一个旋转数组为{3,4,5,1,2},该数组的最小值是1。

#include
using namespace std;

int MinInOrder(int* numbers, int index1, int index2);

int Min(int* numbers, int length)
{
    if(numbers == NULL || length <= 0)
      throw new std::exception("Invalid parameters");
    int index1 = 0;
    int index2 = length - 1;
    int indexMid = index1;
    while(numbers[index1] >= numbers[index2])
    {
        // 如果index1和index2指向相邻的两个数,
        // 则index1指向第一个递增子数组的最后一个数字,
        // index2指向第二个子数组的第一个数字,也就是数组中的最小数字
        if(index2 - index1 == 1)
        {
            indexMid = index2;
            break;
        }
 
        // 如果下标为index1、index2和indexMid指向的三个数字相等,
        // 则只能顺序查找
        indexMid = (index1 + index2) / 2;
        if(numbers[index1] == numbers[index2] && numbers[indexMid] == numbers[index1])
            return MinInOrder(numbers, index1, index2);

        // 缩小查找范围
        if(numbers[indexMid] >= numbers[index1])
            index1 = indexMid;
        else if(numbers[indexMid] <= numbers[index2])
            index2 = indexMid;
    }
 
    return numbers[indexMid];
}

int MinInOrder(int* numbers, int index1, int index2)
{
    int result = numbers[index1];
    for(int i = index1 + 1; i <= index2; ++i)
    {
        if(result > numbers[i])
            result = numbers[i];
    }

    return result;
}

// ====================测试代码====================
void Test(int* numbers, int length, int expected)
{
    int result = 0;
    try
    {
        result = Min(numbers, length);

        for(int i = 0; i < length; ++i)
            printf("%d ", numbers[i]);

        if(result == expected)
            printf("\tpassed\n");
        else
            printf("\tfailed\n");
    }
    catch (...)
    {
        if(numbers == NULL)
            printf("Test passed.\n");
        else
            printf("Test failed.\n");
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    // 典型输入,单调升序的数组的一个旋转
    int array1[] = {3, 4, 5, 1, 2};
    Test(array1, sizeof(array1) / sizeof(int), 1);

    // 有重复数字,并且重复的数字刚好的最小的数字
    int array2[] = {3, 4, 5, 1, 1, 2};
    Test(array2, sizeof(array2) / sizeof(int), 1);

    // 有重复数字,但重复的数字不是第一个数字和最后一个数字
    int array3[] = {3, 4, 5, 1, 2, 2};
    Test(array3, sizeof(array3) / sizeof(int), 1);

    // 有重复的数字,并且重复的数字刚好是第一个数字和最后一个数字
    int array4[] = {1, 0, 1, 1, 1};
    Test(array4, sizeof(array4) / sizeof(int), 0);

    // 单调升序数组,旋转0个元素,也就是单调升序数组本身
    int array5[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    Test(array5, sizeof(array5) / sizeof(int), 1);

    // 数组中只有一个数字
    int array6[] = {2};
    Test(array6, sizeof(array6) / sizeof(int), 2);

    // 输入NULL
    Test(NULL, 0, 0);

    return 0;
}
在这个题目上最容易出现的错误就是测试用例考虑不全,使程序少了健壮性。

测试用例:

功能测试(输入的数组中有重复的数字或者没有重复的数字)

边界值测试(数组中只包含一个数字)

特殊输入测试(输入NULL指针)

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