程序员面试金典： 9.11 排序与查找 11.3找出已排序数组经过旋转后某个元素

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <vector>

using namespace std;

/*
问题：给定一个排序后的数组，包含n个整数，但这个数组已经被旋转过很多次，次数不详。
请编写代码找出数组中的某个元素。可以假定数组元素原先是按照从小到大的顺序排列的。
分析：首先这里的旋转代表什么意思？应该是从某处将数组截断，将数组后半部分放到前面去了。
比如:1 2 3 4 5,从3处旋转，得到3 4 5 1 2
我们知道二分搜索是logN，这里如果用二分搜索感觉会失效，因为不是真正的每次都抛弃一半，
3 4 5 0 1 2，加入寻找的是0，发现0<5，然后往左边找，左边发现找来找去没有，说明可能在右边，对右半边搜索

输入:
6(数组中元素个数) 0(寻找的值)
3 4 5 0 1 2

6 2
4 5 0 1 2 3

6 3
2 2 2 2 3 2

6 3
2 3 2 2 2 2

6 3
2 2 2 2 2 2
输出
3(输出元素在数组中的下标，如果找不到返回-1)
4
4
1
-1

关键：
1 书上解法：
需要用中间元素和两边元素比较,确定哪一边是升序，然后进行搜索。
例子: 3 4 5 0 1 2
1）如果中间元素A[m] > 最左边元素A[l]，说明左半部分是升序，判断查找值x
1.1）若A[l] <= x <= A[m]，直接在左半部分寻找
1.2）否则，在右半部分寻找

例子: 4 5 0 1 2 3
2）如果A[m] < A[l]，右半部分是升序，
2.1）如果A[m] <= x <= A[h],在右半部分寻找
2.2) 否则在左半部分寻找

例子: 2 2 2 2 3 2
2 3 2 2 2 2
3) 如果A[m] = A[l]
3.1）如果x = A[m],直接返回
3.2) 否则，3.2.1)如果A[h] != A[m]，在有半部分寻找
3.2.2)如果A[h] = A[m]，可能在左边也可能在右边（错，不要用顺序搜索，先搜索左边，再搜右边，根据是否查找到继续搜索，牛逼）
*/

int binarySearchRotation(vector<int>& datas , int low , int high , int value)
{
if(datas.empty() || low < 0 || high < 0)
{
return -1;
}
int middle;
while(low <= high)
{
middle = low + (high - low) / 2 ;
//找到
if(datas.at(middle) == value)
{
return middle;
}
//左边有序
if( datas.at(low) < datas.at(middle) )
{
//查找值在左半部分
if( datas.at(low) <= value && value <= datas.at(middle) )
{
return binarySearchRotation(datas , low , middle - 1 , value);
}
else
{
return binarySearchRotation(datas , middle + 1, high , value);
}
}
//右边有序
else if( datas.at(low) > datas.at(middle) )
{
//查找值在右半部分
if( datas.at(middle) <= value && value <= datas.at(high) )
{
return binarySearchRotation(datas , middle + 1 , high ,value);
}
else
{
return binarySearchRotation(datas , low , middle - 1 , value);
}
}
//左边和中间值相同
else
{
//如果右边值不和中间值相同，搜索右半部分
if( datas.at(middle) != datas.at(high) )
{
return binarySearchRotation(datas , middle + 1 , high , value);
}
//如果左边，中间，右边所有的值相同，那么先搜左边如果左边搜索不到，搜索右边
else
{
int result = binarySearchRotation(datas , low , middle - 1 , value);
if( -1 == result)
{
result = binarySearchRotation(datas , middle + 1 , high , value);
}
return result;
}
}
}
//如果low > high，还没找到，说明不存在
return -1;
}

void process()
{
int n;
vector<int> datas;
int num;
int value;
while(cin >> n >> num)
{
datas.clear();
for(int i = 0 ; i < n ; i++)
{
cin >> value;
datas.push_back( value );
}
//下面就是寻找这个值
int result = binarySearchRotation(datas , 0 , datas.size() - 1 , num);
cout << result << endl;
}
}

int main(int argc  , char* argv[])
{
process();
getchar();
return 0;
}